UDP 实现的 Echo Server 和 Echo Client 回显程序

欢迎浏览高耳机的博客

希望我们彼此都有更好的收获

感谢三连支持!  

        在网络编程中，Echo Server 和 Echo Client 回显是一种经典的示例，用于演示基本的网络通信。Echo Server 接收来自客户端的数据，并将相同的数据发送回客户端。这种模式在测试网络连接和理解网络通信原理时非常有用。在这篇文章中，我们将使用 Java 语言来实现基于 UDP 协议的 Echo Server 和 Echo Client。 

UDP 协议概述

UDP（User Datagram Protocol）是一种无连接的网络协议，它在 IP 协议的基础上提供一种快速、简单的数据传输服务。与 TCP 协议不同，UDP 不建立连接，不保证数据的可靠传输，因此适用于对实时性要求高、可以容忍一定数据丢失的应用场景，如视频会议、在线游戏等。

API介绍 

DatagramSocket 是UDP Socket，用于发送和接收UDP数据报。 
构造方法：

方法:

 
DatagramPacket 是UDP Socket发送和接收的数据报。
构造方法：

方法：

构造UDP发送的数据报时，需要传入SocketAddress，该对象可以使用InetSocketAddress来创建。

构造方法：

Echo Server 实现

服务器核心流程

1. 创建 DatagramSocket 并绑定到指定端口，开始监听客户端的请求。
2. 循环接收客户端发送的数据。
3. 将接收到的数据原样发送回客户端。
4. 重复步骤 2 和 3，直到服务器关闭。

服务器代码详解 

package network;

import javax.lang.model.element.NestingKind;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;

public class UdpEchoServer {
    private DatagramSocket socket = null;

    public UdpEchoServer(int port) throws SocketException {
        socket = new DatagramSocket(port);
    }

    //通过 start 启动服务器的核心流程
    public void start() throws IOException {
        System.out.println("服务器启动");
        while (true) {
            //此处不停的处理客户端的请求

            //1.读取客户端的请求并解析
            DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(new byte[4096],4096);
            //阻塞并等待客户端的请求。当数据到达时，它将数据存储在 requestPacket 中。
            socket.receive(requestPacket);
            //将二进制byte转为字符串,方便输出
            String request = new String(requestPacket.getData(),0, requestPacket.getLength());

            //2.根据请求计算响应,由于此处是回显服务器,响应就是请求.
            String response = process(request);

            //3.把响应写回客户端
            DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(response.getBytes(),response.getBytes().length,
                    requestPacket.getSocketAddress());
            socket.send(responsePacket);

            //4.打印日志
            System.out.printf("[%s:%d] req=%s,resp=%s\n",requestPacket.getAddress(),
                    requestPacket.getPort(),request,response);
        }
    }

    public String process(String request) {
        return request;
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        UdpEchoServer server = new UdpEchoServer(9090);
        server.start();
    }
}

Echo Client 实现

客户端核心流程

1. 创建 DatagramSocket。
2. 从控制台读取用户输入。
3. 将用户输入封装成 UDP 数据包并发送到服务器。
4. 接收服务器的响应并打印到控制台。
5. 重复步骤 2-4，直到用户选择停止。

客户端代码详解 

package network;

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

public class UdpEchoClient {
    private DatagramSocket socket = null;
    private String serverIP;
    private int serverPort;

    // 构造函数，初始化socket并设置服务器的IP和端口
    public UdpEchoClient(String serverIP,int serverPort) throws SocketException {
        socket = new DatagramSocket();
        this.serverIP = serverIP;
        this.serverPort = serverPort;
    }

    public void start() throws IOException {
        System.out.println("启动客户端");
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        while (true) {
            //1.从控制台读取到用户的输入
            System.out.println("-> ");
            String request = scanner.next();

            //2.构造出一个 UPD 请求,发送给服务器
            // 将用户输入转换为字节数组，并发送到服务器的指定IP和端口
            DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(request.getBytes(),
                    request.getBytes().length, InetAddress.getByName(this.serverIP),this.serverPort);
            socket.send(requestPacket);

            //3.从服务器读取到响应
            DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(new byte[4096],4096);
            socket.receive(responsePacket);
            //响应转换为字符串
            String response = new String(responsePacket.getData(),0,responsePacket.getLength());

            //4.把响应打印到控制台上
            System.out.println(response);
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建客户端示例,绑定本地的9090端口
        UdpEchoClient client = new UdpEchoClient("127.0.0.1",9090);
        client.start();
    }
}

运行演示 

1.依次启动server 和 client:

2.在client中输入请求内容,回车:

 绿色文本为输入内容,白色文本为server响应.

3.server打印请求和响应日志:

        实现一个基础的 UDP Echo Server 和 Echo Client，理解 UDP 协议的工作原理和网络通信的基本概念。这种模式不仅适用于学习目的，还可以作为构建更复杂网络应用的基础。 

希望这篇博客能为你理解网络编程提供一些帮助

如有不足之处请多多指出

我是高耳机