Java UDP Socket编程实践：收发消息完整代码示例与解析

在 Java 中进行网络编程时，我们通常需要根据应用场景选择 TCP 或 UDP 协议。与需要建立稳定连接的 TCP 不同，UDP 是一种无连接的协议，它无需经过三次握手即可发送数据，这使得它在某些实时性要求高、允许少量数据丢失的场景（如音视频流、DNS查询、在线游戏状态同步）中更具优势。

下面，我们将通过一个完整的示例，演示如何使用 Java 的 DatagramSocket 和 DatagramPacket 类来实现 UDP 消息的发送与接收。

UDP 接收端（服务器）

接收端的主要任务是监听指定端口，接收来自发送端的数据包并处理。其核心流程是：创建 DatagramSocket 并绑定端口 -> 准备一个字节数组和 DatagramPacket 用于接收数据 -> 调用 receive() 方法阻塞等待数据 -> 处理接收到的数据 -> 关闭 Socket。

以下是一个 UDP 接收服务器的完整代码：

package lesson03;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;

public class UdpserverDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //开放端口
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);
        //接收数据包
        byte[] buffer = new byte[1024];
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer,0,buffer.length);

        socket.receive(packet);//阻塞接收

        System.out.println(packet.getAddress().getHostAddress());
        System.out.println(new String(packet.getData(),0,packet.getLength()));

        //关闭连接
        socket.close();
    }
}

代码解析:

1. DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);：创建一个绑定到本地 9090 端口的 DatagramSocket 对象，用于监听该端口。
2. DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer,0,buffer.length);：创建一个 DatagramPacket 对象，用于接收数据。我们传入一个字节数组 buffer 作为数据容器。
3. socket.receive(packet);：这是一个阻塞方法，调用后会一直等待，直到有数据包到达 9090 端口。
4. 数据到达后，我们可以通过 packet.getAddress() 获取发送方的 IP 地址，通过 packet.getData() 和 packet.getLength() 获取实际接收到的数据内容。

UDP 发送端（客户端）

发送端的任务是构建包含目标地址和数据的包，并通过 Socket 将其发送出去。它不需要预先与接收端建立连接。核心步骤是：创建 DatagramSocket -> 构建包含数据和目标地址（IP + 端口）的 DatagramPacket -> 调用 send() 方法发送 -> 关闭 Socket。

下面是客户端的实现代码：

package lesson03;

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

//不需要连接服务器
public class UdpclientDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1、建立一个SOCKET
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();

        //2、建个包
        String msg = "你好啊，服务器！";
        InetAddress localhost = InetAddress.getByName("localhost");
        int port = 9090;

        //数据,数据的长度起始，要发送给谁
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg.getBytes(),0, msg.getBytes().length, localhost, port);

        //3、发送包
        socket.send(packet);
        //4、关闭流
        socket.close();
    }
}

代码解析:

1. DatagramSocket socket = new DatagramSocket();：创建一个未绑定的 DatagramSocket，系统会为其分配一个随机的可用端口用于发送。
2. InetAddress localhost = InetAddress.getByName(“localhost“);：获取本地主机的 IP 地址对象。在实际应用中，这里应替换为接收端服务器的真实 IP 或域名。
3. DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg.getBytes(),0, msg.getBytes().length, localhost, port);：这是构建数据包的关键。构造方法需要指定要发送的数据字节数组、数据的起始偏移量、数据长度、目标地址和端口。
4. socket.send(packet);：将构建好的数据包发送出去。

运行与测试

1. 首先运行 UdpserverDemo01（服务器端）程序。此时程序会阻塞在 socket.receive(packet); 这一行，等待数据。
2. 接着运行 UdpclientDemo01（客户端）程序。
3. 观察服务器端控制台，将会打印出发送端的 IP 地址（这里是 127.0.0.1）和消息内容“你好啊，服务器！”。

通过这个简单的例子，我们可以看到基于 Socket 的 UDP 通信模型非常直接。它舍弃了 TCP 的可靠性保障（如确认、重传、排序），换来了更低的延迟和开销。对于想要深入理解网络编程，特别是在Java 中如何处理无连接通信的开发者来说，掌握 DatagramSocket 和 DatagramPacket 的使用是基础且重要的一步。更多关于网络编程的深入讨论和实战经验，欢迎在 云栈社区 与广大开发者交流分享。