第4章 UDP網(wǎng)絡(luò)程序的開發(fā)

第4章UDP網(wǎng)絡(luò)程序的開發(fā)4.1UDP程序開發(fā)的主要技術(shù)

4.2UDP的廣播與組播程序的開發(fā)

4.3基于廣播和組播的網(wǎng)絡(luò)會議程序的開發(fā)

本章教學(xué)主要內(nèi)容4.1UDP程序開發(fā)的主要技術(shù)

4.1.1UDP與TCP的區(qū)別與優(yōu)勢

4.1.2

使用UDP類進行網(wǎng)絡(luò)傳輸

4.1.3UDP下的同步與異步通訊

4.1

UDP與TCP的區(qū)別與優(yōu)勢1.UDP的可靠性不如TCP2.UDP不能保證有序傳輸3.UDP擁有比TCP更快的傳輸速度4.UDP有消息邊界5.UDP可以一對多傳輸4.1.2UDP的廣播與組建程序的開發(fā)UdpClient類

（1）TCP有TcpListener和TcpClient兩個類，而UDP只有UdpClient這一個類，這是因為UDP是無連接的協(xié)議，所以只需要一種封裝后的Socket。（2）UdpClient擁有6種重載的構(gòu)造函數(shù)，對于IPV4來說，常用的重載形式有4種：4.1.2UDP的廣播與組建程序的開發(fā)1）PublicUdpClient()

此構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建一個新的UdpClient對象，并自動分配合適的本地Ipv4地址和端口號，但是該構(gòu)造函數(shù)不執(zhí)行套接字綁定。如果使用這種構(gòu)造函數(shù)，在發(fā)送數(shù)據(jù)報之前，必須先調(diào)用Connect方法，而且只能將數(shù)據(jù)報發(fā)送到Connect方法建立的遠程主機。用法如下：

UdpClientudpClient=newUdpClient();udpClient.Connect(“”,51666);//指定默認(rèn)遠程主機和端口號Byte[]sendBytes=Encoding.Unicode.GetBytes(“你好!”);udpClient.Send(sendBytes,sendBytes.Length);//發(fā)送給默認(rèn)主機4.1.2UDP的廣播與組建程序的開發(fā)

2）publicUdpClient(intport);

如果創(chuàng)建UdpClient對象只是為了發(fā)送數(shù)據(jù)報，則可以用此構(gòu)造函數(shù)用法如下：UdpClientsendUdpClient=newUdpClient(0);

端口號置為0，表示讓系統(tǒng)自動的為其分配一個合適的端口號，這樣就不會發(fā)生端口號沖突的情況，因此這種形式是創(chuàng)建UdpClient對象最方便簡單的方式。4.1.2UDP的廣播與組建程序的開發(fā)3）publicUdpClient(IpEndPointlocalEp);

如果創(chuàng)建UdpClient對象是用來接收遠程主機發(fā)送到本地主機某個端口的數(shù)據(jù)報，則使用此構(gòu)造函數(shù)比較合適。用法如下：IPAddresslocalIp=Dns.GetHostAddress(Dns.GetHostName())[0];IPEndPointlocalIPEndPoint=newIPEndPoint(localIp,51666);UdpClientudpClient=newUdpClient(localIPEndPoint);

其中，localIPEndPoint是一個IPEndPoint(網(wǎng)絡(luò)端點)類型的對象實例，封裝了本機的一個確定的端口號。這樣一來，只要遠程主機知道本地主機的IP地址，就可以直接向本機的指定端口發(fā)送數(shù)據(jù)報。4.1.2UDP的廣播與組建程序的開發(fā)4)publicUdpClient(stringhostname,intport)

此構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建一個新的UdpClient實例，并自動分配合適的本地Ipv4地址和端口號，用于收發(fā)數(shù)據(jù)。用法如下：

UdpClientudpClient=newUdpClient(“”,51666);

這種構(gòu)造函數(shù)適用于向默認(rèn)主機發(fā)送數(shù)據(jù)，或者只接收默認(rèn)遠程主機發(fā)來的數(shù)據(jù)，而其他主機發(fā)送來的數(shù)據(jù)報自動丟棄的場合。4.1.2UDP的廣播與組建程序的開發(fā)UdpClient類常用的方法

4.1.3UDP下的同步于異步通信1.同步通訊。

同步發(fā)送數(shù)據(jù)時，可以調(diào)用UdpClient對象的Send方法。該方法有3種不同的重載形式，如下：1）PublicintSend(byte[]data,intlength,IPEndPointiep)

該方法將UDP數(shù)據(jù)報發(fā)送到位于指定遠程端點的主機。它的三個參數(shù)分別為：發(fā)送的數(shù)據(jù)，希望發(fā)送的字節(jié)數(shù)，遠程IPEndPoint對象，返回值為成功發(fā)送的字節(jié)數(shù)。用法如下：4.1.3UDP下的同步于異步通信privateUdpClientsendUdpClient;IPAddressremoteIp=Dns.GetHostAddress(Dns.GetHostName())[0];IPEndPointremoteIPEndPoint=newIPEndPoint(remoteIp,51666);byte[]sendbytes=Encoding.Unicode.GetBytes(“你好!”);UdpClient.Send(sendBytes,sendBytes.length,remoteIPEndPoint);4.1.3UDP下的同步于異步通信2）PublicintSend(byte[]data,intlength,stringhostname,intport)。

該方法將UDP數(shù)據(jù)報發(fā)送到指定遠程主機上的指定端口。它的四個參數(shù)分別為：發(fā)送的數(shù)據(jù)，希望發(fā)送的字節(jié)數(shù)，遠程主機名稱，遠程主機端口號，返回值為成功發(fā)送的字節(jié)數(shù)。用法如下：

UdpClientudpClient=newUdpClient();

byte[]sendbytes=Encoding.Unicode.GetBytes(“hello!”);udpClient.Send(sendBytes,sendBytes.Length,””,51666);4.1.3UDP下的同步于異步通信3)PublicintSend(byte[]data,intlength)該方法假定已經(jīng)通過Connect方法指定了遠程主機，因此只需要用Send方法指定發(fā)送的數(shù)據(jù)和希望發(fā)送的字節(jié)數(shù)即可，返回值為成功發(fā)送的字節(jié)數(shù)。用法如下：

UdpClientudpClient=newUdpClient(“”,51666);

byte[]sendbytes=Encoding.Unicode.GetBytes(“hello!”);

udpClient.Send(sendBytes,sendBytes.Length);4.1.3UDP下的同步于異步通信同步接收數(shù)據(jù)

我們可以用UDP的Receive方法來獲取接收遠程主機發(fā)過來的數(shù)據(jù)報。例如：

Publicbyte[]Receive(refIPEndPointremoteEP)

其中唯一的參數(shù)IPEndPoint表示發(fā)送方的IP地址和端口號。4.1.3UDP下的同步于異步通信1.異步通訊。

異步發(fā)送數(shù)據(jù)。

UdpClient類的每個同步方法，都有與之對應(yīng)的異步BeginSend和EndSend方法。所以異步通訊的BeginSend方法也有3種不同的重載形式，如下：

1）PublicintBeginSend(byte[]data,intlength,IPEndPointiep，

AsyncCallback

ac,Objectobj)。 2）PublicintBeginSend(byte[]data,intlength,string

hostname,intport，AsyncCallbackac,Objectobj)。 3）PublicintBeginSend(byte[]data,intlength，

AsyncCallbackac,Objectobj)。4.1.3UDP下的同步于異步通信對比同步通訊可以看出，對于每個BeginSend方法，在除了與同步Send方法具有相同的參數(shù)外，每個方法又增加了兩個參數(shù)，一個是AsyncCallback類型的委托，用于指定異步操作完成時調(diào)用的方法。另一個是Object類型的對象，用于將狀態(tài)信息傳遞給回調(diào)方法。當(dāng)不使用的時候，這兩個新增的參數(shù)都可以置為null。下面以最常用的

BeginSend(byte[]data,intlength,IPEndPointiep，AsyncCallback

ac,Objectobj)為例，說明如何異步發(fā)送數(shù)據(jù)。4.1.3UDP下的同步于異步通信StaticvoidSendMessage(stringserver,stringmessage){

UdpClientudpClient=newUdpClient(server,51666);

byte[]sendByte=Encoding.Unicode.GetBytes(“hello!”);

//異步方式發(fā)送數(shù)據(jù)

IAsyncResultresult=

udpClient.BeginSend(sendByte,sendByte.length,null,null);

//在發(fā)送沒有結(jié)束之前可以做一些其他的操作，這里Thread.Sleep(100)代替 while(!result.IsCompleted) {

Thread.Sleep(100); }intsendbytes=udpClient.EndSend(result);//EndSend方法進行資源回收}

需要注意的是，在調(diào)用了BeginSend方法后，必須要調(diào)用UdpClient對象的EndSend方法，本例中，返回了實際發(fā)送的字節(jié)數(shù)，并進行資源回收。4.1.3UDP下的同步于異步通信異步接收數(shù)據(jù)

異步接收數(shù)據(jù)將用到與同步接受數(shù)據(jù)時所用的Receive方法相對應(yīng)的BeginReceive方法。形式如下：

PublicIAsyncResultBeginReceive(AsyncCallbackrequestCallback,Objectstate);下面將以此為例說明如何運行此方法。

PrivatevoidReceiveData(){

UdpClientreceiveClient=newUdpClient(5656);//指定本機5656端口號用于接收。

receiveClient.BeginReceive(newAsyncCallback(ReceiveUdpClientCallback),receiveClient);}4.1.3UDP下的同步于異步通信

//回調(diào)方法

VoidReceiveUdpClient(IAsyncResultar)

{

UdpClientu=(UdpClient)ar.AsyncSate;

IPEndPointremote=null;

Byte[]receiveBytes=u.EndReceive(ar,refremote);

String

str=Encoding.UF8.GeString(receiveBytes,0,receiveBytes.Length); }4.2UDP的廣播與組播程序的開發(fā)

4.2.1

廣播與組播的基本概念

4.2.2組播組的加入與退出4.2.1廣播與組播的基本概念廣播的定義：指同時向子網(wǎng)中的所有主機發(fā)送信息。為了能讓所有的主機都能收到信息，發(fā)送的廣播消息必須包含一個特殊的IP地址，這個IP地址的主機號的二進制表現(xiàn)形式全為1。例如，子網(wǎng)掩碼為，則對于子網(wǎng)192.168.0，這個特殊的IP地址為55。又或?qū)τ贐類網(wǎng)絡(luò)，使用子網(wǎng)掩碼，則本地廣播地址為55。廣播消息地址分為兩種類型，本地廣播和全球廣播。4.2.1廣播與組播的基本概念對于Ipv4來說，全球廣播使用所有位為1的IP地址，這個特定的廣播地址表明數(shù)據(jù)報的目的是網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備。但是由于路由器會自動過濾掉全球廣播，所以使用這個地址沒有實際意義。組播的定義： 當(dāng)接收者分布于多個不同的子網(wǎng)內(nèi)時，廣播將不再適用。此時可以用組播來實現(xiàn)。組播也叫多路廣播。所謂組播是將消息從一臺電腦發(fā)送到本網(wǎng)或全網(wǎng)內(nèi)選擇的計算機子集上，即發(fā)送到那些加入指定組播組的計算機上。組播組是開放的，每臺計算機都可以通過程序隨時加入和離開組播組。4.2.2組播組的加入與退出1）加入多路廣播組：用到方法JoinMulticastGroup。

JoinMulticastGroup方法有兩種常用的重載形式。1.JoinMulticastGroup（IPAddressmulticastAddr）用法如下:

UdpClientudpClient=newUdpClient(8001);

udpClient.JoinMulticastGroup(IPAddress.Parse(“”));

多路廣播地址的范圍從到54，如果指定的地址在此范圍之外，或者所請求的路由器不支持多路