22. 网络编程（1）——UDP 协议

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;

/**
 * UDP 服务器
 */
public class UdpEchoServer {
    //对于一个服务器程序，核心流程分成两步
    //1.进行初始化操作
    //2，进入主循环，接收并处理请求（主循环就是死循环）
    //  a）读取数据并解析
    //  b）根据请求计算响应
    //  c）把响应结果写回到客户端
    private DatagramSocket socket = null;
    //DatagramSocket 本质上是一个文件，这个文件是网卡的抽象

    //构造方法
    public UdpEchoServer(int port) throws SocketException {
        socket = new DatagramSocket(port);
        //new的时候就会让socket对象和一个端口号和一个IP地址关联在一起（绑定端口）
        //未来的客户端就按照这个IP和端口号来访问服务器
        //如果在构造socket的时候没有写IP，就是 0.0.0.0（会关联到这个主机的所有网卡IP）
        //IP是决定互联网的某个主机的位置，port是决定数据交给这个主机的哪个位置
    }

    public void start() throws IOException {
        System.out.println("服务器启动");
        while (true){
            //  a）读取数据并解析
            DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(new byte[4096],4096);
            //new byte[4096],4096  相当于关联了缓冲区
            // DatagramPacket是发送和接收数据的基本单位
            socket.receive(requestPacket);
            //程序启动之后马上就能执行到receive
            //大多时候调用receive的时候，客户端还没有发送请求，这时receive就会阻塞，当真的有客户端数据过来之后，就会把收到的数据放入缓冲区
            String request = new String(requestPacket.getData(), 0,requestPacket.getLength()).trim();
            //此处需要把请求数据转成string（本来是byte[]）
            //requestPacket.getData()获取到缓冲区，也就是byte数组，然后从0开始，到缓冲区长度处结束
            //.trim()：用户实际发送的数据可能远远小于4096，此时getLength()获取到的都是4096，此时就可以通过trim来去掉一些空白空间

            //  b）根据请求计算响应
            String response = process(request);
            //  c）把响应结果写回到客户端
            DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(response.getBytes(),
                    response.getBytes().length, requestPacket.getSocketAddress());
            //response.getBytes():响应数据就是response，需要包装成一个Packet对象
            //request.getBytes().length：获取长度,得到的是字符数
            //requestPacket.getSocketAddress()：指定当前数据发给谁，这个方法就把IP端口号全部获取到，就设置到了responsePacket里面
            socket.send(responsePacket);

            //以下部分可省略
            System.out.printf("[%s:%d] req: %s; resp: %s\n",requestPacket.getAddress().toString(),
                    requestPacket.getPort(),request,response);
        }
    }

    private String process(String request) {
        //由于此处是一个回显服务器，所以只需要原分不动的返回
        //但是如果是其他复杂的服务器，就需要在这里有更多的逻辑
        return request;
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        UdpEchoServer server = new UdpEchoServer(9090);
        server.start();
    }
}

import java.io.IOException;
import java.net.*;
import java.util.Scanner;

/**
 * UDP 客户端
 */
public class UdpEchoClient {
    //客户端的主要流程分为4步
    //1.从用户这里读取输入的数据
    //2.构造一个请求发送给服务器
    //3.从服务器读取响应
    //4.把响应写回给客户端

    private DatagramSocket socket = null;
    private String serverIP;
    private int serverPort;

    //需要在启动客户端的时候指定需要连接哪个服务器
    public UdpEchoClient(String serverIP, int serverPort) throws SocketException {
        this.serverIP = serverIP;
        this.serverPort = serverPort;
        socket = new DatagramSocket();//客户端创建socket的时候不需要绑定端口号，由操作系统自动分配一个空闲端口
    }

    public void start() throws IOException {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        while (true){
            //1.读取用户输入的数据
            System.out.print("->");//提示符：提示用户输入字符
            String request = scanner.nextLine();//作为请求
            if (request.equals("exit")){
                //结束
                break;
            }
            
            //2.构造一个请求发送给服务器
            DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(request.getBytes(),
                    request.getBytes().length, InetAddress.getByName(serverIP), serverPort);
            //InetAddress.getByName(serverIP), serverPort： 要把数据报发给哪个服务器：指定IP和端口号
            socket.send(requestPacket);

            //3.从服务器读取响应
            DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(new byte[4096],4096);
            socket.receive(responsePacket);
            String response = new String(responsePacket.getData(),0,responsePacket.getLength()).trim();
            
            //4.把响应写回给客户端
            System.out.println(response);
        }
    }


    public static void main(String[] args) throws IOException {
        UdpEchoClient client = new UdpEchoClient("127.0.0.1",9090);
        //"127.0.0.1":是环回IP，因为此时客户端和服务器在一台主机上
        //9090：这个端口要和服务器绑定的端口相匹配
        client.start();
    }
}

import java.io.IOException;
import java.net.SocketException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

//实现一个翻译功能
public class UdpDictServer extends UdpEchoServer {

    private Map<String,String> dict = new HashMap<>();

    public UdpDictServer(int port) throws SocketException {
        super(port);

        dict.put("cat","小猫");
        dict.put("dog","小狗");
        dict.put("find","找到");
    }

    @Override
    public String process(String request) {
        return dict.getOrDefault(request,"这超出了我的知识范围");
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        UdpDictServer server = new UdpDictServer(9090);
        server.start();
    }
}