Java 实现 UDP 多发多收通信
在网络通信领域，UDP（用户数据报协议）以其无连接、高效率的特点，在实时通信场景中占据重要地位。本文将结合一段实现 UDP 多发多收的 Java 代码，详细解析其实现逻辑，帮助开发者深入理解 UDP 通信的底层逻辑与实现方式。
以下为实现 UDP 多发多收的 Java 代码，包含客户端和服务器端两部分：
客户端（Client）代码：
package com.practical.agreement.utp.utp_2;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.util.Scanner;
/*
@description:UDP通信多发多收
@ClassName Client
@author chen
@create 2025-07-18 14:50
@Version 1.0
*/
public class Client
{public static void main(String[] args) throws Exception{System.out.println("----客户端启动----");// 1、创建客户端对象DatagramSocket socket = new DatagramSocket();Scanner sc = new Scanner(System.in);while (true){System.out.println("请说:");String msg = sc.nextLine();if("exit".equals(msg)){System.out.println("欢迎下次光临！退出成功！");socket.close(); // 释放资源break; // 跳出死循环}byte[] bytes = msg.getBytes();DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes,bytes.length, InetAddress.getLocalHost(), 8888);// 3、开始正式发送这个数据包的数据出去了socket.send(packet);}}
}
服务器端（Server）代码：
package com.practical.agreement.utp.utp_2;import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;/*
@description:
@ClassName Server
@author chen
@create 2025-07-18 14:50
@Version 1.0
*/
public class Server
{public static void main(String[] args) throws Exception{System.out.println("----服务端启动----");// 1、创建一个服务端对象 注册端口DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);// 2、创建一个数据包对象，用于接收数据的byte[] buffer = new byte[1024 * 64]; // 64KB.DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);while (true){// 3、开始正式使用数据包来接收客户端发来的数据socket.receive(packet);// 4、从字节数组中，把接收到的数据直接打印出来// 接收多少就倒出多少// 获取本次数据包接收了多少数据。int len = packet.getLength();String rs = new String(buffer, 0 , len);System.out.println(rs);System.out.println(packet.getAddress().getHostAddress());System.out.println(packet.getPort());System.out.println("--------------------------------------");}}
}
一、UDP 协议与多发多收功能概述
UDP 是一种无连接的传输层协议，它不保证数据传输的可靠性，也不提供流量控制和拥塞控制机制。但正因为省去了连接建立、确认重传等过程，UDP 的传输效率远高于 TCP，非常适合对实时性要求高、可容忍少量数据丢失的场景，如即时通讯、语音通话、视频流传输等。
上述代码实现了 UDP 协议下的 “多发多收” 功能 —— 客户端可以持续发送多条消息，服务器端则能实时接收并处理这些消息，直到客户端主动终止连接。这种通信模式充分体现了 UDP 的实时交互能力，也是网络编程中的典型应用场景。
二、核心代码解析
1. 客户端（Client）实现
客户端代码的核心功能是持续读取用户输入并向服务器发送数据报，直到用户输入 “exit” 为止。其关键实现步骤如下：
- 创建 UDP 套接字：通过DatagramSocket类实例化客户端套接字，无需指定端口（由系统自动分配）。
- 循环发送机制：使用while(true)构建无限循环，支持持续输入和发送消息。
- 用户交互逻辑：通过Scanner读取控制台输入，若输入 “exit” 则关闭套接字并终止循环。
- 数据包构建：将输入的字符串转换为字节数组，通过DatagramPacket封装数据，指定目标服务器的 IP 地址（本地主机）和端口（8888）。
- 数据发送：调用socket.send(packet)发送数据包。
代码中InetAddress.getLocalHost()获取本地 IP 地址，确保客户端与服务器在同一主机上通信；DatagramPacket的构造参数明确了数据内容、长度、目标地址和端口，是 UDP 通信的核心数据载体。
2. 服务器端（Server）实现
服务器端代码的核心功能是监听指定端口，持续接收客户端发送的数据包并解析信息。其关键实现步骤如下：
- 绑定端口：通过DatagramSocket(8888)创建服务器套接字并绑定 8888 端口，确保客户端能准确定向发送数据。
- 缓冲区设置：定义 64KB 字节数组作为缓冲区（byte[] buffer = new byte[1024 * 64]），用于存储接收的数据。
- 数据包接收：通过DatagramPacket实例接收数据，socket.receive(packet)为阻塞方法，会一直等待客户端数据。
- 数据解析：通过packet.getLength()获取实际接收的数据长度，转换为字符串后输出；同时通过packet.getAddress()和packet.getPort()获取客户端的 IP 地址和端口，实现双向通信追溯。
服务器端同样采用无限循环，确保能持续接收多条消息，体现 “多收” 特性。
三、运行流程与交互逻辑
- 启动顺序：需先启动服务器端（绑定端口并进入监听状态），再启动客户端（避免连接失败）。
- 消息交互：客户端输入消息后，数据以 UDP 数据报形式发送到服务器端 8888 端口；服务器端实时接收并打印消息内容、客户端 IP 和端口。
- 终止机制：客户端输入 “exit” 后，关闭套接字并退出循环；服务器端需手动终止（可优化为支持优雅关闭）。
该流程清晰展现了 UDP “无连接” 特性：客户端无需与服务器建立持久连接，每次发送均为独立数据报，服务器端通过数据包中的源信息识别发送方。
四、技术特点与适用场景
优势
- 实时性强：无连接开销，数据传输延迟低，适合实时聊天、游戏数据同步等场景。
- 实现简单：无需处理连接建立、断开及重传机制，代码逻辑简洁。
- 资源占用低：服务器端可同时接收多个客户端数据（需扩展多线程），适合高并发场景。
局限性
- 不可靠性：数据可能丢失、重复或乱序，需在应用层实现校验机制（如添加序号）。
- 缓冲区限制：固定缓冲区大小可能导致大数据包截断，需根据业务调整容量。
典型应用
- 即时通讯工具（如局域网聊天软件）
- 流媒体传输（音频、视频片段）
- 物联网设备数据上报（传感器实时数据）
五、总结与扩展
本文通过 Java 代码实例，直观展示了 UDP 多发多收通信的实现方式。核心在于利用DatagramSocket和DatagramPacket类处理数据的发送与接收，通过循环结构实现 “多发多收” 功能。
实际开发中，可基于此代码进行扩展：
- 增加异常处理机制（如try-catch块），提升程序健壮性。
- 实现服务器端多线程处理，支持同时接收多个客户端消息。
- 添加数据校验和重传逻辑，弥补 UDP 可靠性不足的缺陷。
掌握 UDP 通信原理与实现，对于理解网络协议分层模型及构建高性能网络应用具有重要意义。