接收udp数据_聊聊UDP、TCP和实现一个简单的JAVA UDP小Demo
最近真的比較忙，很久就想寫了，可是一直苦于寫點什么，今天腦袋靈光一閃，覺得自己再UDP方面還有些不了解的地方，所以要給自己掃盲。
好了，咱們進入今天的主題，先列一下提綱：
1. UDP是什么，UDP適用于什么場景？
2. 寫一個小Demo來加深一下UDP的理解。
3. UDP和TCP的區(qū)別有哪些？
4. TCP建連和關(guān)閉的過程，為什么建立連接的時候是三次握手，斷開連接的時候需要四次？
1. UDP是什么，UDP適用于什么場景？
相信很多同學都聽過UDP，UDP的全稱：User Datagrame Protocol, 用戶報文協(xié)議，是一個傳輸層協(xié)議。UDP最大的特點是：不可靠網(wǎng)絡(luò)傳輸，無連接數(shù)據(jù)協(xié)議，即發(fā)送前不要連接，直接向目標地址發(fā)送。而TCP和UDP基本上是相互補充的，TCP是可靠的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸，基于連接后的數(shù)據(jù)發(fā)送。
TCP是Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議，TCP是基于可靠的數(shù)據(jù)傳輸，那么就需要犧牲更多的延遲和網(wǎng)絡(luò)帶寬。而UDP則不需要可靠的數(shù)據(jù)傳輸，那么將會需要更小的網(wǎng)絡(luò)延遲和網(wǎng)絡(luò)開銷。UDP可以允許丟棄延遲的數(shù)據(jù)包。由于低延遲低帶寬，所以UDP非常適合電腦游戲，語音電話，視頻電話，網(wǎng)絡(luò)直播。
我們接下來看一下UDP的Packet的組成(圖片來源網(wǎng)絡(luò))，8字節(jié)的Header，然后就是UDP的數(shù)據(jù)。本機如果作為客戶端的話，本機的端口號為0-65535，也就是本機連接外部機器的話最多可以連接65536，0是保留端口號。如果作為服務(wù)端的話，可以使用的端口為2的32次方個端口。也就是可以接收的數(shù)據(jù)可以有這么多。當然，目前一臺機器能處理的數(shù)據(jù)沒有這么多。
8字節(jié)的Header，很簡單也比較少，不像TCP需要20-60字節(jié)的數(shù)據(jù)。
Source port，源端口號，16位2個字節(jié)。
Length, 數(shù)據(jù)的長度2個字節(jié)。
Distination port, 目標端口，用于識別到目標機器的端口號。2個字節(jié)。
Checksum, 用于計算Header的Checksum(校驗值)。
2. 寫一個小Demo來加深一下UDP的理解。
1) UDP的服務(wù)端代碼，因為UDP的代碼都是JDK自帶的，所以也不需要引入其他jar包就可以。
2)Server端主要創(chuàng)建步驟：
a) 創(chuàng)建一個監(jiān)聽udp的端口號 8888.
b) 創(chuàng)建一個用于接收數(shù)據(jù)的DatagramPacket，參數(shù)有兩個，一個是數(shù)據(jù)，一個是數(shù)據(jù)的長度。
c) 采用循環(huán)進行receive數(shù)據(jù)，直到收到的bye字符串。
package myflink.udp;import java.io.IOException;import java.net.DatagramPacket;import java.net.DatagramSocket;/** * @author huangqingshi * @Date 2020-05-24 */public class UDPServer { public static void main(String[] args) throws IOException { //1. 創(chuàng)建一個監(jiān)聽8888端口的udp socket DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888); //設(shè)置接收數(shù)據(jù)的最大值 byte[] receive = new byte[65535]; //用于接收的數(shù)據(jù) DatagramPacket datagramPacket = null; while(true) { //2. 創(chuàng)建一個用于接收數(shù)據(jù)。buf即數(shù)據(jù)和其長度 datagramPacket = new DatagramPacket(receive,receive.length ); //3. 接收byteBuff的數(shù)據(jù) ds.receive(datagramPacket); System.out.println("Client:-" + data(receive)); //4. 如果接收到了bye，程序結(jié)束 if("bye".equals(data(receive))) { break; } //5.清理receive中的數(shù)據(jù) receive = new byte[65535]; } } public static StringBuilder data(byte[] bytes) { if(bytes == null) { return null; } StringBuilder ret = new StringBuilder(); int i = 0; while (bytes[i] != 0) { ret.append((char) bytes[i]); i++; } return ret; }}3)接下來是客戶端的代碼，步驟如下：
a) 創(chuàng)建scanner用于在控制臺進行數(shù)據(jù)輸入，然后創(chuàng)建一個DatagramSocket用于處理數(shù)據(jù)。
b) 創(chuàng)建一個DatagramPacket用于數(shù)據(jù)的發(fā)送。
c) 進行數(shù)據(jù)發(fā)送。
d) 持續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，當收到bye字符串的話就會結(jié)束。
package myflink.udp;import java.io.IOException;import java.net.DatagramPacket;import java.net.DatagramSocket;import java.net.InetAddress;import java.util.Scanner;/** * @author huangqingshi * @Date 2020-05-24 */public class UDPClient { public static void main(String[] args) throws IOException { Scanner scanner = new Scanner(System.in); InetAddress ip = InetAddress.getLocalHost(); //1. 創(chuàng)建一個socket對象用于處理數(shù)據(jù) DatagramSocket socket = new DatagramSocket(); //用于存放數(shù)據(jù) byte[] buf = null; //一個死循環(huán)，用于接收數(shù)據(jù)后處理，收到bye后結(jié)束處理 while(true) { String input = scanner.nextLine(); //將接收到的信息轉(zhuǎn)換為byte數(shù)組 buf = input.getBytes(); //2. 創(chuàng)建一個DatagramPack包用于創(chuàng)建發(fā)送的數(shù)據(jù) DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(buf, buf.length, ip, 8888); //3. 發(fā)送數(shù)據(jù) socket.send(datagramPacket); //4. 如果收到了byte直接結(jié)束循環(huán) if("bye".equals(input)) { break; } } }}啟動服務(wù)端和客戶端，然后再控制臺輸入一些測試數(shù)據(jù)，看一下服務(wù)端的控制臺輸出：
客戶端輸入數(shù)據(jù) Hello UDP服務(wù)端的輸出數(shù)據(jù) Client:-Hello UDP好了Demo已經(jīng)執(zhí)行完了，非常簡單。
3. UDP和TCP的區(qū)別有哪些？
1. TCP是可靠的傳輸，而UDP是非可靠數(shù)據(jù)傳輸。因為可靠，所以需要更高的延遲和網(wǎng)絡(luò)帶寬。而UDP則不需要，所以比較適合語音、視頻電話等。
2. UDP的Header字節(jié)為8個字節(jié)，非常少，而TCP需要至少20個字節(jié)。
3. TCP是全雙工的，即可以發(fā)送接收數(shù)據(jù)，可以想象兩個人打電話，即可以聽到聲音又可以發(fā)送聲音。而UDP發(fā)送數(shù)據(jù)的時候才連接，發(fā)送完數(shù)據(jù)之后不會保留連接。
4. TCP是點對點連接的，而UDP是多對多進行數(shù)據(jù)傳輸。TCP以字節(jié)流形式發(fā)送，有擁塞控制，方式發(fā)送數(shù)據(jù)量太大擁塞。而UDP是以報文形式發(fā)送給目標機器，沒有擁塞控制。
4. TCP建連和關(guān)閉的過程，為什么建立連接的時候是三次握手，斷開連接的時候需要四次？
1)三次握手建立連接處理：
1. 首先創(chuàng)建連接時client需要發(fā)送一個SYN+隨機sequence給 server 端，這是客戶端的狀態(tài)是SYN_SENT狀態(tài)。
2. server收到數(shù)據(jù)后會回復一個SYN+ACK，ACK為接收到的sequence+1，同時再發(fā)送一個sequence。server的狀態(tài)為ACK_REVD。
3. client再把收到的sequnce+1作為ACK再給到服務(wù)端，然后服務(wù)端和客戶端的狀態(tài)都是ESTABLISHED。說明連接建立了。
第二步中的SYN和ACK可以同時發(fā)送，這兩個值同時發(fā)送不受影響，都可以建立連接。當然如果兩步分開發(fā)送也是可以的，但是由于可以節(jié)省一步發(fā)送，所以不用多費事。
2)四次握手關(guān)閉連接處理：
1. client發(fā)一個FIN和一個隨機的sequence給server，然后客戶端的狀態(tài)變?yōu)镕IN_WAIT_1狀態(tài)。
2. server收到了FIN后，狀態(tài)變?yōu)镃LOSE_WAIT，然后再把接收到的sequence+1和ACK標志返回給client。client收到ACK后變?yōu)镕IN_WAIT2狀態(tài)。
3. 然后server再次給client發(fā)送一個FIN+sequence給client，此時客戶端的狀態(tài)變?yōu)門IME_WAIT狀態(tài)。
4. client再把收到的sequence + 1發(fā)送給server, 此時server的狀態(tài)變?yōu)镃LOSED。此時連接正式斷開。
這是客戶端主動發(fā)起關(guān)閉連接的過程，還有同時發(fā)送FIN標志的情況。
1. client發(fā)送FIN+sequence給server端，狀態(tài)變?yōu)镕IN_WAIT_1。
2. server也發(fā)送FIN+sequence給client端，此時server的狀態(tài)變?yōu)镕IN_WAIT_1。client的接收FIN后變?yōu)镃LOSING，同時server也變?yōu)镃LOSING。
3. client發(fā)送ACK+接收到的sequence+1給server。client的狀態(tài)變?yōu)門IME_WAIT。
4. server同時也發(fā)送ACK+接收到的seqnce+1給client。此時client和server都變?yōu)镃LOSED。
整個過程是這么一個過程，那么為什么TCP連接的時候需要三次，而關(guān)閉的時候需要四次？
因為建立連接的時候SYN+ACK可以同時發(fā)送，不影響連接建立。而關(guān)閉的時候FIN+ACK不能合起來，因為TCP是雙向且全雙工連接。也就是client和server建立好連接后，client和server即能發(fā)送信息同時也能接收信息。當client發(fā)送FIN給server的時候，只能說明客戶端不給server發(fā)送數(shù)據(jù)了，但是不證明client不接收數(shù)據(jù)，所以給到server后，server處理好之后說我也不給你發(fā)數(shù)據(jù)了(FIN)。然后我已經(jīng)你不給我發(fā)數(shù)據(jù)了(ACK)，這個時候client收到后說知道了(ACK), 此時連接就關(guān)閉了。
好了，關(guān)于這篇就整理到這里，如果有不對的地方歡迎批評指正。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的接收udp数据_聊聊UDP、TCP和实现一个简单的JAVA UDP小Demo的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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