NIO与Socket笔记：实现Socket 通信[ 四 ]

基于UDP的Socket通信

UDP (User Datagram Protocol，用户数据报协议)是一种面向无连接的传输层协议，提供不可靠的信息传送服务。

无连接是指通信时服务端与客户端不需要建立连接，直接把数据包从一端发送到另一端，对方获取数据包再进行数据的处理。

UDP 是“不可靠的”，是指该协议在网络环境不好的情况下，会丢失数据包，因为没有数据包重传的功能，另外它也不提供对数据包进行分组、组装，以及不能对数据包进行排序，这些都是它和 TCP 最主要的区别。

使用 UDP 发送报文后，是无法得知其是否安全，以及是否完整地到达目的地的。

UDP 将网络数据流量压缩成数据包的形式，一个典型的数据包就是一个二进制的数据传输单位，

每一个数据包的前 8个字节用来包含报头信息，剩余字节则用来包含具体的传输数据。

因为 UDP报文没有可靠性保证、没有顺序保证，以及没有流量控制等功能，所以它可靠性较差。但是，正因为 UDP 的控制选项较少，在数据传输过程中延迟小、数据传输效率高，因而适合对可靠性要求不高的应用程序。

UDP 和 TCP 都属于传输层协议。

扫描二维码关注公众号，回复： 5820679 查看本文章

在选择使用某种协议的时候，选择 UDP 必须要谨慎，因为在网络质量不好的情况下，

UDP 的数据包丢失的情况会比较严重，但正是因为它是无连接型协议，因而具有资源消耗小、处理速度快的优点。通常音频、视频和普通数据在传送时使用UDP较多，因为它们即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响，如视频聊天时，丢失某些帧对聊天效果影响不大。

TCP 中包含了专门的传递保证机制，来确保发送的数据能到达对端，并且是有序的。 UDP与 TCP不同， UDP并不提供数据传送的保证机制，如果在从发送方到接收方的传递过程中出现数据报的丢失，协议本身并不能做出任何检测或提示，因此，经常把 UDP 称为不可靠的传输协议。

另外，相对于 TCP, UDP 的另外一个不同之处是不能确保数据的发送和接收的顺序 。

TCP 中提供了各种安全保障功能，但在实际执行的过程中会占用大量的系统资源和开销，这无疑使运行的效率，也就是运行速度受到严重的影响。反观 UDP，由于排除了信息可靠传递机制，将安全和排序等功能移交给上层应用来完成，因此极大地减少了执行时间，使运行速度得到了保证。

在使用 UDP 实现 Socket通信时，服务端与客户端都是使用 DatagramSocket类，传输的数据要存放在 DatagramPacket类中。

DatagramSocket类表示用来发送和接收数据报包的套接字。

数据报套接字是包投递服务的发送或接收点。

每个在数据报套接字上发送或接收的包都是单独编址和路由的。

从一台机器发送到另一台机器的多个包可能选择不同的路由，也可能按不同的顺序到达。

DatagramSocket s =new DatagramSocket(8888);

DatagramPacket类表示数据报包。

数据报包用来实现无连接包投递服务。每条报文仅根据该包中包含的信息从一台机器路由到另一台机器。

从一台机器发送到另一台机器的多个包可能选择不同的路由，也可能按不同的顺序到达。

DatagramSocket类中的 public synchronized void receive(DatagramPacket p)方法的作用是从此套接字接收数据报包。

数据报包对象的 length字段包含所接收信息的长度。如果发送的信息比接收端包关联的 byte[]长度长，该信息将被截短。如果发送信息的长度大于 65507，则发送端出现异常。

DatagramSocket类中的 public void send(DatagramPacket p)方法的作用是从此套接字发送数据报包。

DatagramPacket包含的信息有:将要发送的数据及其长度、远程主机的 IP地址和远程主机的端口号。

DatagramPacket类中的 public synchronized byte[] getData()方法的作用是返回数据缓冲区。

接收到的或将要发送的数据从缓冲区中的偏移量 offset处开始，持续 length长度。

测试发送超大数据量的包导致数据截断的情况

理论上，一个UDP包最大的长度为2^16-1(65536一1=65535)，因此， IP包最大的发送长度为 65535。但是，在这 65535 之内包含 IP 协议头的 20 个字节，还有 UDP 协议头的 8个字节，即 65535一20- 8= 65507，因此， UDP传输用户数据最大的长度为 65507。如果传输的数据大于 65507，则在发送端出现异常。