Kotlin网络编程(4)UDP Socket 低层次网络编程

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DatagramSocket 类

DatagramPacket 类

案例：文件上传工具

UDP 就像日常生活中的邮件投递，不能保证可靠地寄到目的地。UDP 是无连接的，对系统资源的要求较少，UDP 可能丢包且不保证数据顺序。但是对于网络游戏和在线视频等要求传输快、实时性高、质量可稍差一点的数据传输，UDP 还是非常不错的。

UDP Socket 网络编程比 TCP Socket 编程简单得多，UDP 是无连接协议，不需要像 TCP 一样监听端口且建立连接，才能进行通信。

一、DatagramSocket 类

java.net 包中提供了两个类 DatagramSocket 和 DatagramPacker，用来支持 UDP 通信。DatagramSocket 用于在程序之间建立传送数据报的通信连接。

下面是 DatagramSocket 常用的构造函数：

DatagramSocket()。创建数据报 DatagramSocket 对象，并将其绑定到本地主机上任何可以的端口。
DatagramSocket(port: Int)。创建数据报 DatagramSocket 对象，并将其绑定到本地主机上的指定端口。
DatagramSocket(port: Int, laddr: InetAddress!)。创建数据报 DatagramSocket 对象，并将其绑定到指定的本地地址。

DatagramSocket 其他的常用函数和属性有：

send(p: DatagramPacket!)。发送数据报包。
receive(p: DatagramPacket!)。接收数据报包。
port 属性。返回 DatagramSocket 连接到的远程端口。
localPort。返回 DatagramSocket 绑定到的本地端口。
inetAddress 属性：返回 DatagramSocket 连接地址。
localAddress 属性：返回 DatagramSocket 绑定的本地地址。
isClosed 属性：判断返回 DatagramSocket 是否处于关闭状态。
isConnected 属性：判断返回 DatagramSocket 是否处于连接状态。
close() 函数：关闭 DatagramSocket。

DatagramSocket 也实现了 AutoCloseable 接口，可以通过自动资源管理技术关闭 DatagramSocket。

二、DatagramPacket 类

DatagramPacket 用来表示数据报包，是数据传输的载体。

下面是 DatagramPacket 的构造函数：

DatagramPacket(buf: ByteArray!, length: Int)。构造数据报包，其中 buf 是包数据，length 是接收包数据的长度。
DatagramPacket(buf: ByteArray!, length: Int, address: InetAddress!, port: Int)。构造数据报包，包发送到指定主机上的指定端口号。
DatagramPacket(buf: ByteArray!, offset: Int, length: Int)。构造数据报包，其中 offset 是 buf 字节数组的偏移量。
DatagramPacket(buf: ByteArray!, offset: Int, length: Int, address: InetAddress!, port: Int)。构造数据报包，包发送到指定主机上的指定端口号。

DatagramPacket 常用属性如下：

address。返回发往或接收该数据报包相关的主机 IP 地址，属性类型是 InetAddress。
data。返回数据报包中的数据，属性类型是 ByteArray。
length。返回发送或接收到数据的长度，属性类型是 Int。
offset。返回发送或接收到的数据的偏移量，属性类型是 Int。
port。返回发送或接收该数据报包相关的主机的端口号，属性类型是 Int。

三、案例：文件上传工具

案例服务器端 UploadServer 代码：

fun main(args: Array<String>) {
    println("服务器端运行...")
    startServer()
}

fun startServer() {
    DatagramSocket(8080).use { socket ->
        FileOutputStream("./TestDir/subDir/src.zip").use { fos ->
            BufferedOutputStream(fos).use { bos ->
                // 准备一个缓冲区
                val buffer = ByteArray(1024)

                // 循环接收数据报包
                while (true) {
                    // 创建数据报包对象，用来接收数据
                    val packet = DatagramPacket(buffer, buffer.size)
                    // 接收数据报包
                    socket.receive(packet)
                    // 接收数据长度
                    val len = packet.length

                    if (len == 3) {
                        // 获得结束标志
                        val flag = String(buffer, 0, 3)
                        // 判断结束标志，如果是bye则结束接收。
                        if (flag == "bye") {
                            break
                        }
                    }

                    // 写入数据到文件输出流
                    bos.write(buffer, 0, len)
                }
                println("接收完成！")
            }
        }
    }
}

与 TCP Socket 不同，UDP Socket 无法知道哪些数据包是最后一个，因此需要发送方发出一个特殊的数据包，包中包含了一些特殊标志。

案例客户端 UploadClient 代码：

fun main(args: Array<String>) {
    println("客户端运行...")
    startClient()
}

fun startClient() {
    DatagramSocket().use { socket ->
        FileInputStream("./TestDir/src.zip").use { fis ->
            BufferedInputStream(fis).use { input ->
                // 创建远程主机 IP 地址对象
                val address = InetAddress.getByName("localhost")

                // 准备一个缓冲区
                val buffer = ByteArray(1024)
                // 首次从文件流中读取数据
                var len = input.read(buffer)

                while (len != -1) {
                    // 创建数据报包对象
                    val packet = DatagramPacket(buffer, len, address, 8080)
                    // 发送数据报包
                    socket.send(packet)
                    // 再次从文件流中读取数据
                    len = input.read(buffer)
                }

                // 创建数据报对象, 一个结束上传的数据报包
                val packet = DatagramPacket("bye".toByteArray(), 3, address, 8080)
                socket.send(packet)

                println("上传完成!")
            }
        }
    }
}

Kotlin网络编程(4)UDP Socket 低层次网络编程

一、DatagramSocket 类

二、DatagramPacket 类

三、案例：文件上传工具

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