Netty网络编程（五）：使用UDP协议

<>简介

今天我将会给大家介绍如何在netty中使用UDP协议。

<>UDP协议

UDP（ User Datagram Protocol )，也叫用户数据报协议。

UDP 的主要功能和亮点并不在于它引入了什么特性，而在于它忽略的那些特性：不保证消息交付，不保证交付顺序，不跟踪连接状态，不需要拥塞控制。

我们来看一下UDP的数据包：

UDP是一种无连接的协议，发送者只管发送数据包即可，并不负责处理和保证数据是否成功发送，数据是否被处理完成等。它的唯一作用就是发送。

在JDK中表示UDP的有一个专门的类叫做：java.net.DatagramPacket,在NIO中还有一个java.nio.channels.DatagramChannel,专门负责处理UDP的channel。

这里我们要将的是netty，netty中对于UDP协议也有上面的两个类，名字虽然是一样的，但是对应的包不同。他们分别是：

io.netty.channel.socket.DatagramPacket 和
io.netty.channel.socket.DatagramChannel，当然netty中的这两个类是对JDK自带类的增强。

先看一下netty中DatagramPacket的定义：
public class DatagramPacket extends DefaultAddressedEnvelope<ByteBuf,
InetSocketAddress> implements ByteBufHolder

DatagramPacket类实现了ByteBufHolder接口，表示它里面存放的是ByteBuf。然后他又继承自DefaultAddressedEnvelope，这个类是对地址的封装，其中ByteBuf表示传递消息的类型，InetSocketAddress表示目标的地址，它是一个IP地址+端口号的封装。

从上面的UDP协议我们知道，UDP只需要知道目标地址和对应的消息即可，所以DatagramPacket中包含的数据已经够用了。

DatagramChannel是用来传递DatagramPacket的，因为DatagramChannel是一个接口，所以一般使用NioDatagramChannel作为真正使用的类。

<>String和ByteBuf的转换

之前我们讲到过，netty中的channel只接受ByteBuf数据类型，如果直接写入String会报错，之前的系列文章中，我们讲过两种处理方法，第一种是使用ObjectEncoder和ObjectDecoder在写入ByteBuf之前，对对象进行序列化，这一种不仅适合String，也适合Object对象。

第二种是使用StringEncoder和StringDecoder专门处理String的encode和decode，这种处理只能处理String的转换，对Object无效。

如果你不想使用这些encoder和decoder还可以直接使用ByteBuf和String进行转换。

比如要将String写入ByteBuf可以调用Unpooled.copiedBuffer的命令如下：
Unpooled.copiedBuffer("开始广播", CharsetUtil.UTF_8)
将ByteBuf转换成为String则可以调用：

byteBuf.toString(CharsetUtil.UTF_8)

<>构建DatagramPacket

DatagramPacket总共可以接受三个参数，分别是要发送的数据data,要接收数据包的地址和要发送数据包的地址。

这里我们并不关心发送数据包的地址，那么只需要两个参数即可，对于客户端来说，我们发送一个”开始广播“的消息给服务器端，告诉服务器端可以向客户发送回复消息了，如下所示：
new DatagramPacket( Unpooled.copiedBuffer("开始广播", CharsetUtil.UTF_8),
SocketUtils.socketAddress("255.255.255.255", PORT))

上我们使用SocketUtils.socketAddress创建了一个特殊的地址，255.255.255.255是一个特殊的广播地址，意味着所有的主机，因为我们的客户端并不知道服务器的地址，所以使用255.255.255.255来广播。

构建好的DatagramPacket，里面有一个sender()方法，可以用来获取客户端的地址，所以在服务器端可以这样构建要发送的packge：
new DatagramPacket( Unpooled.copiedBuffer("广播: " + nextQuote(), CharsetUtil.
UTF_8), packet.sender())
<>启动客户端和服务器

UDP的客户端和服务器启动和socket稍微有所不同，如果是socket，那么使用的channel是NioSocketChannel，如果是UDP，则使用的是NioDatagramChannel。如下是服务器端启动的代码：
EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); try { Bootstrap b = new
Bootstrap(); b.group(group) .channel(NioDatagramChannel.class) .option(
ChannelOption.SO_BROADCAST, true) .handler(new UDPServerHandler()); b.bind(PORT)
.sync().channel().closeFuture().await(); } finally { group.shutdownGracefully();
}
注意，这里我们需要设置ChannelOption.SO_BROADCAST为true，因为UDP是以广播的形式发送消息的。

客户端的实现和socket稍微有所不同，下面是客户端的启动实现：
EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); try { Bootstrap b = new
Bootstrap(); b.group(group) .channel(NioDatagramChannel.class) .option(
ChannelOption.SO_BROADCAST, true) .handler(new UDPClientHandler()); Channel ch =
b.bind(0).sync().channel();
对于UDP来说，并不存在地址绑定一说，所以上Bootstrap调用bind(0)。

<>总结

本文讲解了netty中UDP协议的实现，UDP相较于Socket连接而言更加简单。

• « 上一篇：什么是软件测试？
• » 下一篇：Netty网络编程（二）：架构概述