Java網(wǎng)絡(luò )編程基礎(三) Datagram類(lèi)使用方法發(fā)布者：本站     時(shí)間：2020-05-06 16:05:13

Datagram（數據包）是一種盡力而為的傳送數據的方式，它只是把數據的目的地記錄在數據包中，然后就直接放在網(wǎng)絡(luò )上，系統不保證數據是否能安全送到，或者什么時(shí)候可以送到，也就是說(shuō)它并不保證傳送質(zhì)量。

1 UDP套接字

數據報（Datagram）是網(wǎng)絡(luò )層數據單元在介質(zhì)上傳輸信息的一種邏輯分組格式，它是一種在網(wǎng)絡(luò )中傳播的、獨立的、自身包含地址信息的消息，它能否到達目的地、到達的時(shí)間、到達時(shí)內容是否會(huì )變化不能準確地知道。它的通信雙方是不需要建立連接的，對于一些不需要很高質(zhì)量的應用程序來(lái)說(shuō)，數據報通信是一個(gè)非常好的選擇。還有就是對實(shí)時(shí)性要求很高的情況，比如在實(shí)時(shí)音頻和視頻應用中，數據包的丟失和位置錯亂是靜態(tài)的，是可以被人們所忍受的，但是如果在數據包位置錯亂或丟失時(shí)要求數據包重傳，就是用戶(hù)所不能忍受的，這時(shí)就可以利用UDP協(xié)議傳輸數據包。在Java的java.net包中有兩個(gè)類(lèi)DatagramSocket和DatagramPacket，為應用程序中采用數據報通信方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )通信。

使用數據包方式首先將數據打包，Java．net包中的DategramPacket類(lèi)用來(lái)創(chuàng )建數據包。數據包有兩種，一種用來(lái)傳遞數據包，該數據包有要傳遞到的目的地址；另一種數據包用來(lái)接收傳遞過(guò)來(lái)的數據包中的數據。要創(chuàng )建接收的數據包，通過(guò)DatagramPackett類(lèi)的方法構造：

public DatagramPacket(byte ibuft[],int ilength)

public DatagramPacket( byte ibuft[],int offset ,int ilength)

ibuf[]為接受數據包的存儲數據的緩沖區的長(cháng)度，ilength為從傳遞過(guò)來(lái)的數據包中讀取的字節數。當采用第一種構造方法時(shí)，接收到的數據從ibuft[0]開(kāi)始存放，直到整個(gè)數據包接收完畢或者將ilength的字節寫(xiě)入ibuft為止。采用第二種構造方法時(shí)，接收到的數據從ibuft[offset]開(kāi)始存放。如果數據包長(cháng)度超出了ilength，則觸發(fā)IllegalArgument-Exception。不過(guò)這是RuntimeException，不需要用戶(hù)代碼捕獲。示范代碼如下：

byte[ ] buffer＝new byte[8912];

DatagramPacket datap=new DatagramPacket(buffer ,buffer.length( ));

創(chuàng )建發(fā)送數據包的構造方法為：

public DatagramPacket（byt ibuf[],int ilength,InetAddrss iaddr,int port）

public DatagramPacket（byt ibuf[],int offset , int ilength,InetAddrss iaddr,int port）

iaddr為數據包要傳遞到的目標地址，port為目標地址的程序接受數據包的端口號（即目標地址的計算機上運行的客戶(hù)程序是在哪一個(gè)端口接收服務(wù)器發(fā)送過(guò)來(lái)的數據包）。ibuf[]為要發(fā)送數據的存儲區，以ibuf數組的offset位置開(kāi)始填充數據包ilength字節，如果沒(méi)有offset，則從ibuf數組的0位置開(kāi)始填充。以下示范代碼是要發(fā)送一串字符串：

String s = new String("java networking");
byte[ ] data=s.getbytes();
int port=1024;
try{
InetAddress ineta= InetAddress.getByName(" 169.254.0.14");
DatagramPacket datap=new DatagramPacket
(data ,data.length( ),ineta,port);
}
catch(IOException e) {
}
 

數據包也是對象，也有操作方法用來(lái)獲取數據包的信息，這是很有用的。其方法如下：

public InetAddress getAddress() 如果是發(fā)送數據包，則獲得數據包要發(fā)送的目標地址，但是如果是接收數據包則返回發(fā)送此數據包的源地址。

public byte［］getData()

返回一個(gè)字節數組，其中是數據包的數據。如果想把字節數組轉換成別的類(lèi)型就要進(jìn)行轉化。如果想轉化成String類(lèi)型，可以進(jìn)行以下的處理，設DatagramPacket datap為：

String s = new String(datap.getbytes());

public int getLength() 獲得數據包中數據的字節數。

pubic int getPort( ) 返回數據包中的目標地址的主機端口號。

發(fā)送和接收數據包還需要發(fā)送和接收數據包的套接字，即DatagramSocket對象，DatagramSocket套接字在本地機器端口監聽(tīng)是否有數據到達或者將數據包發(fā)送出去。其構造方法如下。

public DatagramSocket() 用本地機上任何一個(gè)可用的端口創(chuàng )建一個(gè)套接字，這個(gè)端口號是由系統隨機產(chǎn)生的。使用方法如下：

try{
DatagramSocket datas=new DatagramSocket( );
//發(fā)送數據包
}
catch（SocketException e）{
}
 

這種構造方法沒(méi)有指定端口號，可以用在客戶(hù)端。如果構造不成功則觸發(fā)SocketException異常。

public DatagramSocket（int port）

用一個(gè)指定的端口號port創(chuàng )建一個(gè)套接字。

當不能創(chuàng )建套接字時(shí)就拋出SocketException異常，其原因是指定的端口已被占用或者是試圖連接低于1024的端口，但是又沒(méi)有具備權限。

2 實(shí)例：利用DatagramSocket查詢(xún)端口占用情況

我們可以利用這個(gè)異常探查本地機的端口號有沒(méi)有服務(wù)。見(jiàn)示例12-9。

【程序源代碼】

1 // ==================== Program Description =====================
2 // 程序名稱(chēng)：示例12-9: UDPScan.java
3 // 程序目的：熟悉DatagramSocket的基本用法，查詢(xún)端口的占用情況
4 //=========================================================
5 import java.net.*;
6
7 public class UDPScan
8 {
9 public static void main(String args[])
10 {
11 for (int port=1024;port<=65535;port++) {
12 try {
13 DatagramSocket server=new DatagramSocket(port);
14 server.close();
15 }
16 catch(SocketException e) {
17 System.out.println("there is a server in port "+port+".");
18 }
19 }
20 }
21 }
 

【程序輸出結果】

there is a server in port 1026.

there is a server in port 1028.

there is a server in port 1046.

there is a server in port 1900.

【程序注解】

在第11～19行我們用for循環(huán)以端口號為參數實(shí)例化DatagramSocket，其中端口號從1024到65535。如果在實(shí)例過(guò)程中出錯，會(huì )拋出SocketException異常。我們根據這個(gè)異常就可以判斷出哪些端口被占用，哪些還是空閑的。值得一提的是，我們在實(shí)例化了DatagramSocket后，調用了close()關(guān)閉它。作為一種好的作風(fēng)，應該遵循。端口號在1024以下的系統可能會(huì )用到，比如HTTP默認為80端口，FTP默認為21端口，等等，所以我們從1024端口開(kāi)始探查。