1. 概述
在本教程中，我们将探索允许我们发送和接收 UDP 数据包的 DatagramChannel 类。
2. 数据报通道
在 Internet 支持的各种协议中， TCP 和 UDP是最常见的。
TCP 是面向连接的协议， 而 UDP 是面向数据报的协议，性能较高，但可靠性较低 。 由于其不可靠的性质，UDP 通常用于发送广播或多播数据传输 。
Java NIO 模块的 DatagramChannel 类 为面向数据报的套接字提供了一个可选择的通道 。换句话说，它允许创建数据报通道来发送和接收数据报（UDP 数据包）。
让我们使用 DatagramChannel 类创建一个通过本地 IP 地址发送数据报的客户端和一个接收数据报的服务器。
3. 打开并绑定
首先，让我们使用 openChannel 方法创建 DatagramChannelBuilder 类，该方法提供打开但未连接的数据报通道：
public class DatagramChannelBuilder {
public static DatagramChannel openChannel() throws IOException {
DatagramChannel datagramChannel = DatagramChannel.open();
return datagramChannel;
}
}
然后，我们需要将打开的通道绑定到本地地址以侦听入站 UDP 数据包。
因此，我们将添加将 DatagramChannel 绑定到提供的本地地址的 bindChannel 方法：
public static DatagramChannel bindChannel(SocketAddress local) throws IOException {
return openChannel().bind(local);
}
现在，我们可以使用 DatagramChannelBuilder 类创建在配置的套接字地址上发送/接收 UDP 数据包的客户端/服务器。
4. 客户端
首先，让我们使用 startClient 方法创建 DatagramClient 类，该方法使用已经讨论过的 DatagramChannelBuilder 类的 bindChannel 方法：
public class DatagramClient {
public static DatagramChannel startClient() throws IOException {
DatagramChannel client = DatagramChannelBuilder.bindChannel(null);
return client;
}
}
由于 客户端不需要侦听入站 UDP 数据包，因此我们在绑定通道时为地址提供了 空 值 。
然后，我们添加 sendMessage 方法来向服务器地址发送数据报：
public static void sendMessage(DatagramChannel client, String msg, SocketAddress serverAddress) throws IOException {
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(msg.getBytes());
client.send(buffer, serverAddress);
}
就是这样！现在我们准备使用客户端发送消息：
DatagramChannel client = startClient();
String msg = "Hello, this is a Baeldung's DatagramChannel based UDP client!";
InetSocketAddress serverAddress = new InetSocketAddress("localhost", 7001);
sendMessage(client, msg, serverAddress);
注意：由于我们已将消息发送到 localhost:7001 地址，因此我们必须使用相同的地址启动服务器。
5、服务端
同样，让我们使用 startServer 方法创建 DatagramServer 类，以在 localhost:7001 地址上启动服务器：
public class DatagramServer {
public static DatagramChannel startServer() throws IOException {
InetSocketAddress address = new InetSocketAddress("localhost", 7001);
DatagramChannel server = DatagramChannelBuilder.bindChannel(address);
System.out.println("Server started at #" + address);
return server;
}
}
然后，让我们添加 receiveMessage 方法，该方法从客户端接收数据报，提取消息并打印它：
public static void receiveMessage(DatagramChannel server) throws IOException {
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
SocketAddress remoteAdd = server.receive(buffer);
String message = extractMessage(buffer);
System.out.println("Client at #" + remoteAdd + " sent: " + message);
}
另外，要从接收的缓冲区中提取客户端的消息，我们需要添加 extractMessage 方法：
private static String extractMessage(ByteBuffer buffer) {
buffer.flip();
byte[] bytes = new byte[buffer.remaining()];
buffer.get(bytes);
String msg = new String(bytes);
return msg;
}
在这里，我们在 ByteBuffer 实例上使用了 Flip 方法，将其从从 I/O 读取翻转为写入 I/O。此外， flip 方法将限制设置为当前位置并将位置设置为零，以便我们从头开始读取。
现在，我们可以启动服务器并接收来自客户端的消息：
DatagramChannel server = startServer();
receiveMessage(server);
因此，服务器收到我们的消息时的打印输出将是：
Server started at #localhost/127.0.0.1:7001
Client at #/127.0.0.1:52580 sent: Hello, this is a Baeldung's DatagramChannel based UDP client!
6.DatagramChannelUnit测试
现在我们已经准备好了客户端和服务器，我们可以编写一个单元测试来验证端到端数据报（UDP 数据包）的传递：
@Test
public void whenClientSendsAndServerReceivesUDPPacket_thenCorrect() throws IOException {
DatagramChannel server = DatagramServer.startServer();
DatagramChannel client = DatagramClient.startClient();
String msg1 = "Hello, this is a Baeldung's DatagramChannel based UDP client!";
String msg2 = "Hi again!, Are you there!";
InetSocketAddress serverAddress = new InetSocketAddress("localhost", 7001);
DatagramClient.sendMessage(client, msg1, serverAddress);
DatagramClient.sendMessage(client, msg2, serverAddress);
assertEquals("Hello, this is a Baeldung's DatagramChannel based UDP client!", DatagramServer.receiveMessage(server));
assertEquals("Hi again!, Are you there!", DatagramServer.receiveMessage(server));
}
首先，我们启动了绑定数据报通道的服务器来侦听 localhost:7001 上的入站消息。然后，我们启动客户端并发送两条消息。
最后，我们在服务器上接收入站消息，并将它们与我们通过客户端发送的消息进行比较。
7. 附加方法
到目前为止，我们已经使用了 DatagramChannel 类提供的 open 、 bind 、 send 和 receive 等方法 。现在，让我们快速浏览一下其他方便的方法。
7.1. 配置阻塞
默认情况下，数据报通道是阻塞的。我们可以使用 configureBlocking 方法在传递 false 值时使通道非阻塞：
client.configureBlocking(false);
7.2. isConnected
isConnected 方法返回数据报通道的状态，即它是连接还是断开。
7.3. Socket
socket 方法返回与数据报通道关联的 DatagramSocket 类的对象。
7.4. close
此外，我们可以通过调用 DatagramChannel 类的 close 方法来关闭通道。
八、结论
在本快速教程中，我们探索了 Java NIO 的 DatagramChannel 类，该类允许创建数据报通道来发送/接收 UDP 数据包。
首先，我们检查了一些方法，例如 open 和 bind ，它们同时允许数据报通道侦听入站 UDP 数据包。
然后，我们创建了一个客户端和一个服务器 ，以使用 DatagramChannel 类探索端到端 UDP 数据包传输 。
与往常一样，源代码可以在 GitHub 上获取。