C#UDP编程

全栈程序员站长

发布于 2022-10-04 12:25:28

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代码可运行

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大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

一.UDP协议

UDP（User Datagram Protocol）协议就是“用户数据报协议”，它是一种无连接的协议，无连接主要是和TCP协议相比较的。我们知道当利用TCP协议传送数据的时候，首先必须建立连接（也就是所谓的握手）才可以传输数据。而当计算机利用UDP协议进行数据传输的时候，发送方只需要知道对方的IP地址和端口号就可以发送数据，而并不需要进行连接。

由于UDP协议并不需要进行确定的连接，所以编写基于UDP协议的应用程序比起编写基于TCP协议的应用程序要简单些（程序中可以不需要考虑连接和一些异常的捕获工作）。但同时也给基于UDP协议编写的程序带来了一个致命的缺点，UDP由于不提供可靠数据的传输，当计算机之间利用UDP协议传送数据的时候，发送方只管发送数据，而并不确认数据是否被对方接收。这样就会导致某些UDP协议数据包在传送的过程中丢失，尤其网络质量不令人满意的情况下，丢失数据包的现象会更严重。这就是为什么在网络上传输重要数据不采用UDP协议的原因。

可见UDP是一种不面向连接的网络协议，既有其优点，也有其不足，具体如下：

1.基于UDP协议的网络应用程序，实现起来比较简单，并且基于UDP协议的网络应用程序在运行时，由于受到环境影响较小，所以不容易出错。

2.UDP协议占用网络资源较少，数据处理较快，所以在网络中传送对安全性要求不是十分高数据时，其优点比较明显。所谓对安全性要求不高的数据，是指那些不重要的数据，或者是即使丢失若干数据，也不影响其整体的数据，如音频数据等。目前很多流行的网络应用程序都是基于UDP协议的，如OICQ、ICQ等。

3.由于其不是面向连接的网络协议，其缺点也是非常明显的，有些时候甚至是致命的。因为使用UDP协议来传送数据，在数据发送后，在发送方并不确认对方是否接收到。这样就可能导致传送的数据在网络中丢失，尤其在网络条件并不很好的情况下，丢失数据包的现象就更多。所以传送重要数据一般不采用UDP协议。

二．C＃发送、接收UDP数据包使用的主要类及其用法

用Visual C＃实现UDP协议，最为常用，也是最为关键的类就是UdpClient，UdpClient位于命名空间System.Net.Sockets中，Visual C＃发送、接收UDP数据包都是通过UdpClient类的。

表-1 UdpClient类中常用方法及其说明

方法	说明
Close	关闭 UDP 连接
Connect	建立与远程主机的连接
DropMulticastGroup	退出多路广播组
JoinMulticastGroup	将 UdpClient 添加到多路广播组
Receive	返回已由远程主机发送的 UDP 数据文报
Send	将 UDP 数据文报发送到远程主机

表-2：UdpClient类中常用属性及其说明

属性	说明
Active	获取或设置一个值，该值指示是否已建立了与远程主机的连接
Client	获取或设置基础网络套接字

1. C＃使用UdpClient类发送UDP数据包

在具体使用中，一般分成二种情况：

（1）知道远程计算机IP地址：

Send方法的调用语法如下：

publicint Send ( byte[] dgram , int bytes , IPEndPoint endPoint ) ;

参数说明：

dgram 要发送的 UDP数据文报（以字节数组表示）。

bytes 数据文报中的字节数。

endPoint一个 IPEndPoint类型，它表示要将数据文报发送到的主机IP和端口。

返回值已发送的字节数。

下面使用UdpClient发送UDP数据包的具体的调用例子：

IPAddressHostIP = new IPAddress.Parse ( "192.168.0.188" ) ;
IPEndPointhost = new IPEndPoint ( HostIP , 10002 ) ;
UdpClient.Send( "发送的字节" , "发送的字节长度" , host ) ;

（2）知道远程计算机名称

Send方法的调用语法如下：

publicint Send ( byte[ ] dgram , int bytes , string hostname , int port ) ;

参数说明：

dgram 要发送的 UDP数据文报（以字节数组表示）。

bytes 数据文报中的字节数。

hostname要连接到的远程主机的名称。

port 要与其通讯的远程端口号。

返回值已发送的字节数。

2. C＃使用UdpClient类接收UDP数据包：

接收UDP数据包使用的是UdpClient中的Receive方法，此方法的调用语法如下：

publicbyte [] Receive ( ref IPEndPoint remoteEP ) ;

参数

remoteEP是一个 IPEndPoint类的实例，它表示网络中发送此数据包的节点。

下面使用UdpClient接收UDP数据包的具体的调用例子：

server= new UdpClient ( ) ;
receivePoint= new IPEndPoint (new IPAddress(127001), 8080 ) ;
byte[]recData = server.Receive ( ref receivePoint ) ;

三.UDP客户端代码，客户端程序主要就是向服务器端发送数据

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
namespace UDPClient
{
    class UDPClient {
        private UdpClient client;
        private IPEndPoint receivePoint;
        //发送数据函数
        public void start_client() {
            Console.WriteLine("客户端启动");
            client = new UdpClient(8080);//客户端使用8080端口发送数据
            receivePoint = new IPEndPoint(new IPAddress(127001), 10002);
            IPAddress HostIP;
            bool continueLoop = true;
            while(continueLoop){
                System.Text.ASCIIEncoding encode = new System.Text.ASCIIEncoding();
                string sendString = Console.ReadLine();
                byte[] sendData = encode.GetBytes(sendString);
                try {
                    HostIP = IPAddress.Parse("127.0.0.1");
                    IPEndPoint host = new IPEndPoint(HostIP, 10002); //服务器端套接字，客户端发送数据到此套接字
                    client.Send(sendData, sendData.Length, host);
                    byte[] recData = client.Receive(ref receivePoint);//客户端使用8080端口，接收服务器从10002端口发送过来的数据
                    Console.WriteLine(encode.GetString(recData));
                    continueLoop = false;
                }catch{

                    client.Close();
                    return;
                }
                
            }
        }
    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            UDPClient udpClient = new UDPClient();
            udpClient.start_client();
        }
    }
}

四.UDP服务器端代码，服务器端程序主要就是接收客户端发送的数据

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;
namespace UdpServer
{
    class UdpServer {
        private UdpClient server;
        private IPEndPoint receivePoint;
       
        private Thread startServer;
        //接受数据函数start_server
        public void start_server() {
            Console.WriteLine("UDPServer启动。。。");
            while (true) {
                ASCIIEncoding encode = new ASCIIEncoding();
                byte[] recData = server.Receive(ref receivePoint);//服务器端从10002端口接收receivePoint发送来的数据包
                string Read_str = encode.GetString(recData);
                Console.WriteLine(Read_str);
                byte[] sendData = encode.GetBytes("OK");
                server.Send(sendData, sendData.Length, receivePoint);//服务器将数据发送到客户端的8080端口
            }
        }
        //创建一个线程
        public void run() {
         
            //利用本地端口号初始化一个UDP网络服务
            server = new UdpClient(10002);//本地端口号，客户端将数据发送到服务器的10002端口，服务器从10002端口接收数据
            receivePoint = new IPEndPoint(new IPAddress(127001),8080); //客户端的套接字
            startServer = new Thread(new ThreadStart(start_server));
            //启动线程
            startServer.Start();
        }
    }
    
    
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            UdpServer udpServer = new UdpServer();
            udpServer.run();
        }
    }
}