java使用MulticastSocket实现多点广播
作者:liuke0002
DatagramSocket只允许数据报发送给指定的目标地址,而MulticastSocket可以将数据报以广播方式发送到数量不等的多个客户端。
若要使用多点广播时,则需要让一个数据报标有一组目标主机地址,当数据报发出后,整个组的所有主机都能收到该数据报。IP多点广播实现了将单一信息发送到多个接收者的广播,其思想是设置一组特殊网络地址作为广播地址,每个多点广播地址都被看做一个组,当客户端主要发送、接收信息时,加入到该组即可。
IP协议为多点广播提供了这批特殊的IP地址,这些地址的IP地址范围是224.0.0.0至239.255.255.255。
通过Java实现多点广播时,MulticastSocket类是实现这一功能的关键,当MulticastSocket把一个DatagramPacket发送到多点广播的IP地址,该数据报将被自动广播到加入该地址的所有MulticastSocket类既可以发送数据报到多点广播地址,也可以接受其他主机的广播信息。
MulticastSocket有点像DatagramSocket,事实上MulticastSocket是特殊的DatagramSocket。若要发送一个数据报时,可使用随机端口段间MulticastSocket,也可以指定端口来创建MulticastSocket。
MulticastSocket提供了如下三个构造器
public MulticastSocket():使用本机默认地址、随机端口来创建一个MulticastSocket对象。
public MulticastSocket(int number):使用本机默认地址、指定端口来创建一个MulticastSocket对象。
public MulticastSocket(SocketAddress bindaddr):使用本机指定IP地址、指定端口来创建一个MulticastSocket对象。
创建一个MulticastSocket对象后,还需要将该MulticastSocket加入到指定的多点广播地址,MulticastSocket使用joinGroup()方法来加入指定组;使用leaveGroup()方法脱离一个组。
joinGroup(InetAddress multicastAddr):将该MulticastSocket加入指定的多点广播地址
leaveGroup(InetAddress multicastAddr):让该MulticastSocket离开指定的多点广播地址。
在某些系统中,可能有多个网络接口。这可能会对多点广播带来问题,这时候程序需要在一个指定的网络接口上监听,通过调用setInterface可选择MulticastSocket所使用的网络接口;页可以使用getInterface方法查询MulticastSocket监听的网络接口。
如果创建仅用于发送数据报的MulticastSocket对象,则使用默认地址、随机端口即可。但如果创建接收用的MulticastSocket对象,则该MulticastSocket对象必须有指定端口,否则发送方无法确定发送的数据报的目标端口。
MulticastSocket用于发送,接收数据报的方法与DatagramSocket的完全一样。但MulticastSocket比DatagramSocket多一个setTimeToLive(int ttl)的方法,该ttl参数设置数据报最多可以跨过几个网络,当ttl为0时,指定数据报应停留在本地主机;当ttl的值为1时,指定数据报发送到本地局域网;当ttl的值为32时,意味着只能发送到本站点的网络上;当ttl为64时,意味着数据报应保留在本地区。当ttl为128时,意味着数据报应保留在本大洲。当ttl为255时,意味着数据报可发送到所有地方。默认情况下,该ttl的值为1。
使用MulticastSocket进行多点广播时所有通信实体都是平等的,他们都将自己的数据报发送到多点广播IP地址,并使用MulticastSocket接收其他人发送的广播数据报。
import java.io.IOException; import java.net.DatagramPacket; import java.net.InetAddress; import java.net.MulticastSocket; import java.util.Scanner; //让该类实现Runnable接口,该类的实例可作为线程的target public class Test implements Runnable { // 使用常量作为本程序的多点广播IP地址 private static final String BROADCAST_IP = "230.0.0.1"; // 使用常量作为本程序的多点广播目的的端口 public static final int BROADCAST_PORT = 30000; // 定义每个数据报的最大大小为4K private static final int DATA_LEN = 4096; // 定义本程序的MulticastSocket实例 private MulticastSocket socket = null; private InetAddress broadcastAddress = null; private Scanner scan = null; // 定义接收网络数据的字节数组 byte[] inBuff = new byte[DATA_LEN]; // 以指定字节数组创建准备接受数据的DatagramPacket对象 private DatagramPacket inPacket = new DatagramPacket(inBuff, inBuff.length); // 定义一个用于发送的DatagramPacket对象 private DatagramPacket outPacket = null; public void init() throws IOException { try { // 创建用于发送、接收数据的MulticastSocket对象 // 因为该MulticastSocket对象需要接收,所以有指定端口 socket = new MulticastSocket(BROADCAST_PORT); broadcastAddress = InetAddress.getByName(BROADCAST_IP); // 将该socket加入指定的多点广播地址 socket.joinGroup(broadcastAddress); // 设置本MulticastSocket发送的数据报被回送到自身 socket.setLoopbackMode(false); // 初始化发送用的DatagramSocket,它包含一个长度为0的字节数组 outPacket = new DatagramPacket(new byte[0], 0, broadcastAddress, BROADCAST_PORT); // 启动以本实例的run()方法作为线程体的线程 new Thread(this).start(); // 创建键盘输入流 scan = new Scanner(System.in); // 不断读取键盘输入 while (scan.hasNextLine()) { // 将键盘输入的一行字符串转换字节数组 byte[] buff = scan.nextLine().getBytes(); // 设置发送用的DatagramPacket里的字节数据 outPacket.setData(buff); // 发送数据报 socket.send(outPacket); } } finally { socket.close(); } } public void run() { try { while (true) { // 读取Socket中的数据,读到的数据放在inPacket所封装的字节数组里。 socket.receive(inPacket); // 打印输出从socket中读取的内容 System.out.println("聊天信息:" + new String(inBuff, 0, inPacket.getLength())); } } // 捕捉异常 catch (IOException ex) { ex.printStackTrace(); try { if (socket != null) { // 让该Socket离开该多点IP广播地址 socket.leaveGroup(broadcastAddress); // 关闭该Socket对象 socket.close(); } System.exit(1); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } public static void main(String[] args) throws IOException { new Test().init(); } }
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