JavaWeb~使用UDP网络编程 简单实现汉译英服务器与客户端

通信了解五元组

• 源IP
• 源端口
• 目的IP
• 目的端口
• 协议类型

端口号(port)是传输层协议的内容.
端口号是一个32位的整数;
端口号用来标识一个进程, 告诉操作系统, 当前的这个数据要交给哪一个进程来处理;
IP地址 + 端口号能够标识网络上的某一台主机的某一个进程;
一个端口号只能被一个进程占用

源IP就好比发件人的地址 源端口就好比发件人的姓名
目的IP就好比收件人的地址 目的端口就好比收件人的姓名

socket编程接口

• DatagramSocket(int port,InetAddress laddr) 创建一个数据报套接字，绑定到指定的本地地址
• DatagramSocket(SocketAddress bindaddr) 创建一个数据报套接字，绑定到指定的本地套接字地址
• void bind(SocketAddress addr) 将此DatagramSocket绑定到特定的地址和端口
• void connect(InetAddress address, int port) 将套接字连接到此套接字的远程地址
• void receive(DatagramPacket p) 从此套接字接收数据报包
• void close() 关闭此数据报套接字
• void send(DatagramPacket p) 从此套接字发送数据报包

使用简单的UDP网络程序实现服务器\

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

//服务器程序
public class MyUDPServer {
    // 对于一个服务器程序来说, 核心流程也是要分成两步.
    // 1. 进行初始化操作 (实例化 Socket 对象)
    // 2. 进入主循环, 接受并处理请求. (主循环就是一个 "死循环")
    //   a) 读取数据并解析
    //   b) 根据请求计算响应
    //   c) 把响应结果写回到客户端.

    //需要一个udp的连接
    private DatagramSocket socket = null;
    //map去存储我们的汉译英数据
    private Map<String, String> map = new HashMap<>();

    //在构造函数里初始化操作实现连接 并指定端口号
    public MyUDPServer(int port) throws SocketException {
        //添加数据
        initDates();
        //服务器new socket对象的时候需要和一个ip地址和端口号绑定起来
        //如果没有写ip 则默认时0.0.0.0 (一个特殊的ip会关联到这个主机的国有网卡的ip)
        //socket对象本省就是一个文件
        socket = new DatagramSocket(port);
    }

    private void initDates() {
        map.put("猫", "cat");
        map.put("猪", "pig");
        map.put("狗", "dog");
        map.put("人", "people");
        map.put("笔", "pen");
        map.put("坐", "sit");
        map.put("手", "hand");
        map.put("腿", "leg");
    }

    //进入主循环实现接收 处理 响应
    public void start() throws IOException {
        System.out.println("服务器启动");
        while (true) {
            //接收请求
            //这是一个接受数据的缓冲区 地址是接受数据的时候有内存填充
            DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(new byte[4096], 4096);
            //程序启动会很快到达receive操作 如果客户端没有发送任何数据 此时receive操作会阻塞直到有客户端发送数据过来
            //当整的有哭换端发送过来数据时 receive就会将数据保证到DategramPAcket对象的缓冲区里
            socket.receive(requestPacket);
            //原本请求的数据时byte[]需要将其转换成String 并且如果发来的数据小于我们缓冲区的大小就会默认添加空格 我们得去掉无用空格
            String request = new String(requestPacket.getData(), 0, requestPacket.getLength()).trim();
            //处理请求
            String respond = process(request);
            //把响应写回给客户端, 响应数据就是 response, 需要包装成一个 Packet 对象
            //此时这个用于send 不仅需要指定缓冲区还不要忘记在Packet对象的最后加上请求数据包里的Socket地址
            //填写ip和port还可以自己手动设置将ip和port分开写(如下面案例) 还可以直接定义InetAddress对象(里面包含ip和port)
            DatagramPacket respondPacket = new DatagramPacket(respond.getBytes(),
                    respond.getBytes().length, requestPacket.getSocketAddress());
            socket.send(respondPacket);

            //打印请求访问日志
            System.out.println(requestPacket.getAddress().toString() + "  " + requestPacket.getPort() + "  request: "
                    + request + "  respond: " + respond);
        }

    }

    private String process(String request) {

        // 由于此处是一个 echo server, 请求内容是啥, 响应内容就是啥.
        // 如果是一个更复杂的服务器, 此处就需要包含很多的业务逻辑来进行具体的计算.
        return map.getOrDefault(request, "未学习");
    }

    //一个主函数去设置该服务器的端口 并让其开始执行
    public static void main(String[] args) {
        try {
            MyUDPServer myUDPServer = new MyUDPServer(9090);
            try {
                myUDPServer.start();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

使用简单的UDP网络程序实现客户端

import java.io.IOException;
import java.net.*;
import java.util.Scanner;

//客户端程序
public class MyUDPClient {
    //核心操作有俩步
    //启动客户端的时候需要指定连接那台服务器
    //执行任务主要流程分4步
    // 1. 从用户这里读取输入的数据.
    // 2. 构造请求发送给服务器
    // 3. 从服务器读取响应
    // 4. 把响应写回给客户端.

    //需要客户端知道要发往哪台服务器的ip 和端口 还需要一个udp的连接对象
    private String severIP = null;
    private int severPort = 0;
    private DatagramSocket socket = null;

    //需要在启动客户端的时候来指定需要连接哪个服务器
    public MyUDPClient(String severIP, int severPort) throws SocketException {
        this.severIP = severIP;
        this.severPort = severPort;
        //客户端在创建socket的时候不需要绑定端口号 但是服务器必须绑定端口号
        //因为服务器绑定了端口号 客户端才能找到去访问它
        //客户端不绑定是为了可以在一台主机上启动多个客户端
        this.socket = new DatagramSocket();
    }

    public void start() throws IOException {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        while (true) {
            //读取用户输入的消息
            System.out.print("输入字符串->");
            String request = scanner.nextLine();
            if ("exit".equals(request)) {
                break;
            }
            //发送请求
            //注意ip和port要分开写并且前后位置要注意
            DatagramPacket requstPacket = new DatagramPacket(request.getBytes(),
                    request.getBytes().length, InetAddress.getByName(this.severIP), this.severPort);
            socket.send(requstPacket);
            //接收服务器的响应
            DatagramPacket respondPacket = new DatagramPacket(new byte[4096], 4096);
            socket.receive(respondPacket);
            String respond = new String(respondPacket.getData(), 0, respondPacket.getLength()).trim();
            //显示响应
            System.out.println(respond);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            //此时我们用于自己主机实验 127.0.0.1是一个特殊的ip(环回ip) 自己访问自己
            //如果服务器和客户端在同一台主机上旧使用环回ip 如果不在同一台主机上就必须填写服务器的ip
            //端口号必须与服务器的端口号一致
            MyUDPClient client = new MyUDPClient("127.0.0.1", 9090);
            try {
                client.start();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

测试