【快速入门-简单实现】使用Java实现的单播、组播和广播

我不是女神ヾ 2024-03-22 18:55 12阅读 0赞

### 说明 ###

TCP是一个面向连接的协议，TCP一定是点对点的,一点是两个主机来建立连接的，**基于TCP实现的肯定是单播(但单播还可以使用UDP协议实现)。只有UDP才会使用广播和组播。**  
Java中的单播、**组播和广播可以使用TCP或UDP协议来实现，具体取决于应用程序的需求和设计。**

*  对于单播，在Java中使用TCP协议来实现对点之间的通信，使用UDP协议来实现实时性要求高、数据量小、可靠性要求不高的对点之间的通信。
 *  对于组播，在Java中常使用UDP协议来实现组播。组播是将数据包从一个源节点传送到一组目标节点，可以更有效的利用网络带宽。
 *  对于广播，在Java中使用UDP协议来实现广播。广播是将数据包从一个源节点传送到所有的目标节点，可以在局域网中快速的传输信息。

### 使用Java实现单播 ###

#### 使用TCP实现单播 ####

服务端

import java.net.*;
    import java.io.*;
    
    /**
     * Java实现单播
     * 服务端
     */
    public class Server {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            try {
        
                ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
                Socket socket = serverSocket.accept();
                System.out.println("连接客户端成功");
    
                BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
                PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
    
                String message = in.readLine();
                System.out.println("收到客户端消息: " + message);
    
                System.out.println("你好，客户端。");
    
                socket.close();
                serverSocket.close();
            } catch (IOException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

客户端

import java.net.*;
    import java.io.*;
    
    /**
     * 客户端
     */
    public class Client {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            try {
        
                Socket socket = new Socket("localhost", 8888);
                System.out.println("连接服务端成功");
    
                BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
                PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
    
                System.out.println("你好，服务端。");
    
                String message = in.readLine();
                System.out.println("收到服务端消息: " + message);
    
                socket.close();
            } catch (IOException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

先启动服务端，再启动客户端。  
结果打印：  
服务端  
![在这里插入图片描述][1fe764236e8c41469947b9b52f99c5ab.png]

客户端  
![在这里插入图片描述][eda2676294404b7e92a08259f653f7ce.png]

#### 使用UDP实现单播 ####

接收端

import java.net.*;
    
    public class UnicastReceiver {
        
    
        public static void main(String[] args) {
        
            try {
        
                // 创建UDP套接字并指定端口号
                DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9999);
                // 创建UDP数据包缓冲区
                byte[] buffer = new byte[1024];
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
                // 接收数据包
                socket.receive(packet);
                // 输出数据包内容
                String message = new String(packet.getData());
                System.out.println("收到消息: " + message);
                // 关闭UDP套接字
                socket.close();
            } catch (Exception e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

发送端

import java.net.*;
    
    public class UnicastSender {
        
    
        public static void main(String[] args) {
        
            try {
        
                // 创建UDP套接字
                DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
                // 准备要发送的数据
                String message = "你好，接收端。";
                byte[] data = message.getBytes();
                // 接收方IP地址
                InetAddress address = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
                // 接收方端口号
                int port = 9999;
                // 创建UDP数据包
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length, address, port);
                // 发送数据
                socket.send(packet);
                // 关闭UDP套接字
                socket.close();
            } catch (Exception e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

先启动接收端，再启动发送端。  
执行结果如下：  
![在这里插入图片描述][6d3cc437a33d43e693b94e623642c7a8.png]

#### 使用Java实现UDP组播 ####

TCP是点对点的，所以实现组播得使用UDP协议  
接收端

import java.io.IOException;
    import java.net.DatagramPacket;
    import java.net.InetAddress;
    import java.net.MulticastSocket;
    
    public class MulticastReceiver {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            try {
        
                // 创建一个组播地址
                InetAddress group = InetAddress.getByName("224.0.0.1");
    
                // 创建一个组播套接字并加入组
                MulticastSocket multicastSocket = new MulticastSocket(8888);
                multicastSocket.joinGroup(group);
    
                // 接收数据
                byte[] buffer = new byte[1024];
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
                multicastSocket.receive(packet);
                String message = new String(buffer, 0, packet.getLength());
                System.out.println("收到消息: " + message);
    
                // 关闭套接字
                multicastSocket.leaveGroup(group);
                multicastSocket.close();
            } catch (IOException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

发送端

import java.io.IOException;
    import java.net.DatagramPacket;
    import java.net.InetAddress;
    import java.net.MulticastSocket;
    
    public class MulticastSender {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            try {
        
                // 创建一个组播地址
                InetAddress group = InetAddress.getByName("224.0.0.1");
    
                // 创建一个组播套接字
                MulticastSocket multicastSocket = new MulticastSocket();
    
                // 发送数据
                byte[] data = "Hello, 组播!".getBytes();
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length, group, 8888);
                multicastSocket.send(packet);
    
                // 关闭套接字
                multicastSocket.close();
            } catch (IOException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

先启动接收端，再启动发送端。  
执行结果如下：  
![在这里插入图片描述][8d7cd52ea4ee49fdb322c2630891c994.png]

#### 使用Java实现UDP广播 ####

发送端

import java.io.IOException;
    import java.net.DatagramPacket;
    import java.net.DatagramSocket;
    import java.net.InetAddress;
    
    /**
     * 广播
     * 服务端
     */
    public class UdpBroadcastServer {
        
        public static void main(String[] args) throws IOException {
        
            DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
    
            String message = "这是一条广播!";
            byte[] data = message.getBytes();
            /*我们使用的目标地址是 255.255.255.255，这个地址表示广播给本地网络中所有的设备。*/
            InetAddress address = InetAddress.getByName("255.255.255.255");
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length, address, 8888);
            socket.send(packet);
            System.out.println("发送消息: " + message);
    
            socket.close();
        }
    }

接收端

import java.io.IOException;
    import java.net.DatagramPacket;
    import java.net.DatagramSocket;
    /**
     * 客户端
     */
    public class UdpBroadcastClient {
        
        public static void main(String[] args) throws IOException {
        
            DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);
    
            byte[] data = new byte[1024];
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length);
            socket.receive(packet);
            String message = new String(packet.getData(), 0, packet.getLength());
            System.out.println("收到消息: " + message);
            socket.close();
        }
    }

先启动接收端，再启动发送端  
打印结果如下：  
![在这里插入图片描述][a0b83079a6e44641ae343bf97526fee0.png]

[1fe764236e8c41469947b9b52f99c5ab.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/18/4ecfba88e3b3415798de087343da8120.png
[eda2676294404b7e92a08259f653f7ce.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/18/2797f969efa1407c9a790e876d017123.png
[6d3cc437a33d43e693b94e623642c7a8.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/18/3ebe178b7fc2441c9c0084c8bc976646.png
[8d7cd52ea4ee49fdb322c2630891c994.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/18/762c6dc68bb04206a73f7463439553b6.png
[a0b83079a6e44641ae343bf97526fee0.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/18/0c37cb9cddc146aa86481e387479d770.png