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关于netty:netty系列之使用UDP协议

jiezi

简介

在之前的系列文章中，咱们到了应用 netty 做聊天服务器，聊天服务器应用的 SocketChannel，也就是说底层的协定应用的是 Scoket。明天咱们将会给大家介绍如何在 netty 中应用 UDP 协定。

UDP 协定

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

UDP 的次要性能和亮点并不在于它引入了什么个性，而在于它疏忽的那些个性：不保障音讯交付，不保障交付程序，不跟踪连贯状态，不须要拥塞管制。

咱们来看一下 UDP 的数据包：

UDP 是一种无连贯的协定，发送者只管发送数据包即可，并不负责解决和保证数据是否胜利发送，数据是否被解决实现等。它的惟一作用就是发送。

在 JDK 中示意 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, 专门负责解决 UDP 的 channel。

这里咱们要将的是 netty，netty 中对于 UDP 协定也有下面的两个类，名字尽管是一样的，然而对应的包不同。他们别离是：

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

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，示意它外面寄存的是 ByteBuf。而后他又继承自 DefaultAddressedEnvelope，这个类是对地址的封装，其中 ByteBuf 示意传递音讯的类型，InetSocketAddress 示意指标的地址，它是一个 IP 地址 + 端口号的封装。

从下面的 UDP 协定咱们晓得，UDP 只须要晓得指标地址和对应的音讯即可，所以 DatagramPacket 中蕴含的数据曾经够用了。

DatagramChannel 是用来传递 DatagramPacket 的，因为 DatagramChannel 是一个接口，所以个别应用 NioDatagramChannel 作为真正应用的类。

String 和 ByteBuf 的转换

之前咱们讲到过，netty 中的 channel 只承受 ByteBuf 数据类型，如果间接写入 String 会报错，之前的系列文章中，咱们讲过两种解决办法，第一种是应用 ObjectEncoder 和 ObjectDecoder 在写入 ByteBuf 之前，对对象进行序列化，这一种不仅适宜 String，也适宜 Object 对象。

第二种是应用 StringEncoder 和 StringDecoder 专门解决 String 的 encode 和 decode，这种解决只能解决 String 的转换，对 Object 有效。

如果你不想应用这些 encoder 和 decoder 还能够间接应用 ByteBuf 和 String 进行转换。

比方要将 String 写入 ByteBuf 能够调用 Unpooled.copiedBuffer 的命令如下：

Unpooled.copiedBuffer("开始播送", CharsetUtil.UTF_8)

将 ByteBuf 转换成为 String 则能够调用：

byteBuf.toString(CharsetUtil.UTF_8)

构建 DatagramPacket

DatagramPacket 总共能够承受三个参数，别离是要发送的数据 data, 要接管数据包的地址和要发送数据包的地址。

这里咱们并不关怀发送数据包的地址，那么只须要两个参数即可，对于客户端来说，咱们发送一个”开始播送“的音讯给服务器端，通知服务器端能够向客户发送回复音讯了，如下所示：

new DatagramPacket(Unpooled.copiedBuffer("开始播送", CharsetUtil.UTF_8),
                    SocketUtils.socketAddress("255.255.255.255", PORT))

上咱们应用 SocketUtils.socketAddress 创立了一个非凡的地址，255.255.255.255 是一个非凡的播送地址，意味着所有的主机，因为咱们的客户端并不知道服务器的地址，所以应用 255.255.255.255 来播送。

构建好的 DatagramPacket，外面有一个 sender() 办法，能够用来获取客户端的地址，所以在服务器端能够这样构建要发送的 packge：

new DatagramPacket(Unpooled.copiedBuffer("播送:" + 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 略微有所不同，如果是 socket，那么应用的 channel 是 NioSocketChannel，如果是 UDP，则应用的是 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();
        }

留神，这里咱们须要设置 ChannelOption.SO_BROADCAST 为 true，因为 UDP 是以播送的模式发送音讯的。

客户端的实现和 socket 略微有所不同，上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

本文解说了 netty 中 UDP 协定的实现，UDP 相较于 Socket 连贯而言更加简略。

本文的例子能够参考：learn-netty4

本文已收录于 http://www.flydean.com/11-netty-udp/

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