java 單播、廣播、組播詳解及實例代碼
java 單播、廣播、組播詳解及實例代碼
在當前網(wǎng)絡通信中（TCP/IP也不例外）有三種通信模式：單播、廣播、組播(又叫多播, 個人感覺叫多播描述的有點不恰當)，其中多播出現(xiàn)的時間最晚，但同時具備單播和廣播的優(yōu)點，最具有發(fā)展前景。
一.通信方式分類：
1.單播：單臺主機與單臺主機之間的通信；
2.廣播：單臺主機與網(wǎng)絡中所有主機的通信；
3.組播：單臺主機與選定的一組主機的通信；
二.單播：
單播是網(wǎng)絡通信中最常見的，網(wǎng)絡節(jié)點之間的通信 就好像是人們之間的對話一樣。如果一個人對另外一個人說話，
那么用網(wǎng)絡技術(shù)的術(shù)語來描述就是“單播”，此時信息的接收和傳遞只在兩個節(jié)點之間進行。
1. 單播的優(yōu)點：
(1)服務器以及響應客戶端的請求；
(2)服務器能針對每個客戶端的不同請求發(fā)送不同的響應，容易顯示個性化服務；
2. 單播的缺點：
(1)服務器針對每個客戶機發(fā)送數(shù)據(jù)流，服務器流量＝客戶機數(shù)量×客戶機流量；在客戶數(shù)量大、每個客戶機流量大的流媒體應用中服務器不堪重負；
3. 應用場景：
單播在網(wǎng)絡中得到了廣泛的應用，網(wǎng)絡上絕大部分的數(shù)據(jù)都 是以單播的形式傳輸?shù)?。例如：收發(fā)電子郵件、游覽網(wǎng)頁時，必須與郵件服務器、
服務器建立連接，此時使用的就是單播通信方式；
三.廣播：
“廣播”可以比方為：一個人通過廣播喇叭對在場的全體說話(他才不管你是否樂意聽)。換句話說: 廣播是一臺主機對某一個網(wǎng)絡上的所有主機發(fā)送數(shù)據(jù)報包。
這個網(wǎng)絡可能是網(wǎng)絡，也可能時子網(wǎng)，還有可能是所有子網(wǎng)。
廣播有兩類：本地廣播和定向廣播：
定向廣播：將數(shù)據(jù)報包發(fā)送到本網(wǎng)絡之外的特定網(wǎng)絡的所有主機，然而，由于互聯(lián)網(wǎng)上的大部分路由器都不轉(zhuǎn)發(fā)定向廣播消息，所以這里不深入介紹了
本地廣播：將數(shù)據(jù)報包發(fā)送到本地網(wǎng)絡的所有主機，IPv4的本地廣播地址為“255.255.255.255”，路由器不會轉(zhuǎn)發(fā)此廣播；
1.廣播的優(yōu)點：
(1)通信的效率高，信息一下子就可以傳遞到某一個網(wǎng)絡上的所有主機。
(2)由于服務器不用向每個客戶端單獨發(fā)送數(shù)據(jù)，所以服務器流量比較負載低；
2.廣播的缺點：
(1)非常占用網(wǎng)絡的帶寬；
(2)缺乏針對性,也不管主機是否真的需要接收該數(shù)據(jù), 就強制的接收數(shù)據(jù)；
3.應用場景：
(1)有線電視就是典型的廣播型網(wǎng)絡
四.組播：
”組播“可以比方為：你對著大街喊：”是男人的來一下，一人發(fā)一百塊”，那么男的過來，女就不會過來,因為沒有錢發(fā)她不理你(組播：其中所有的男生就是一個組)， 換句話說: 組播是一臺主機向指定的一組主機發(fā)送數(shù)據(jù)報包，因為如果采用單播方式，逐個節(jié)點傳輸，有多少個目標節(jié)點，就會有多少次傳送過程，這種方式顯然效率 極低，是不可取 的；如果采用不區(qū)分目標、全部發(fā)送的廣播方式，雖然一次可以傳送完數(shù)據(jù)，但是顯然達不到區(qū)分特定數(shù)據(jù)接收對象的目的，又會占用網(wǎng)絡帶寬。采用組播方式，既可以 實現(xiàn)一次傳送所
有目標節(jié)點的數(shù)據(jù)，也可以達到只對特定對象傳送數(shù)據(jù)的目的。
IP網(wǎng)絡的組播一般通過組播IP地址來實現(xiàn)。組播IP地址就是D類IP地址，即224.0.0.0至239.255.255.255之間的IP地址。
1.組播的優(yōu)點：
(1)具備廣播所具備的所有優(yōu)點；
(2)與單播相比，提供了發(fā)送數(shù)據(jù)報包的效率，與廣播相比，減少了網(wǎng)絡流量；
2.組播的缺點：
(1)與單播協(xié)議相比沒有糾錯機制，發(fā)生丟包錯包后難以彌補，但可以通過一定的容錯機制和QOS加以彌補；
五.應用實例：
1.UDP單播的例子
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.SocketAddress;
// 客戶端
public class ClientTest
{
private static final int MAXRECEIVED = 255;
public static void main(String[] args) throws IOException
{
byte[] msg = new String("connect test successfully!!!").getBytes();
DatagramSocket client = new DatagramSocket();
InetAddress inetAddr = InetAddress.getLocalHost();
SocketAddress socketAddr = new InetSocketAddress(inetAddr, 8888);
DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(msg, msg.length,
socketAddr);
client.send(sendPacket);
client.close();
}
}
服務端：
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.util.Arrays;
//服務端
public class ServerTest
{
private static final int MAXREV = 255;
public static void main(String[] args) throws IOException
{
DatagramSocket server = new DatagramSocket(8888);
DatagramPacket recvPacket = new DatagramPacket(new byte[MAXREV], MAXREV);
while (true)
{
server.receive(recvPacket);
byte[] receiveMsg = Arrays.copyOfRange(recvPacket.getData(),
recvPacket.getOffset(),
recvPacket.getOffset() + recvPacket.getLength());
System.out.println("Handing at client "
+ recvPacket.getAddress().getHostName() + " ip "
+ recvPacket.getAddress().getHostAddress());
System.out.println("Server Receive Data:" + new String(receiveMsg));
server.send(recvPacket);
}
}
}
2.UDP廣播的例子
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
//客戶端
public class BroadcastSender
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
byte[] msg = new String("connection successfully!!!").getBytes();
/*
* 在Java UDP中單播與廣播的代碼是相同的,要實現(xiàn)具有廣播功能的程序只需要使用廣播地址即可, 例如：這里使用了本地的廣播地址
*/
InetAddress inetAddr = InetAddress.getByName("255.255.255.255");
DatagramSocket client = new DatagramSocket();
DatagramPacket sendPack = new DatagramPacket(msg, msg.length, inetAddr,
8888);
client.send(sendPack);
System.out.println("Client send msg complete");
client.close();
}
}
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.util.Arrays;
//服務端
public class BroadcastReceive
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
DatagramPacket receive = new DatagramPacket(new byte[1024], 1024);
DatagramSocket server = new DatagramSocket(8888);
System.out.println("---------------------------------");
System.out.println("Server current start......");
System.out.println("---------------------------------");
while (true)
{
server.receive(receive);
byte[] recvByte = Arrays.copyOfRange(receive.getData(), 0,
receive.getLength());
System.out.println("Server receive msg:" + new String(recvByte));
}
}
}
3.UDP組播的例子
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.MulticastSocket;
//客戶端
public class MulticastSender
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
int port = 8888;
byte[] msg = "Connection successfully!!!".getBytes();
InetAddress inetRemoteAddr = InetAddress.getByName("224.0.0.5");
/*
* Java UDP組播應用程序主要通過MulticastSocket實例進行通信,它是DatagramSocket的是一個子類,
* 其中包含了一些額外的可以控制多播的屬性.
*
* 注意：
*
* 多播數(shù)據(jù)報包實際上可以通過DatagramSocket發(fā)送,只需要簡單地指定一個多播地址。
* 我們這里使用MulticastSocket,是因為它具有DatagramSocket沒有的能力
*/
MulticastSocket client = new MulticastSocket();
DatagramPacket sendPack = new DatagramPacket(msg, msg.length,
inetRemoteAddr, port);
client.send(sendPack);
System.out.println("Client send msg complete");
client.close();
}
}
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.MulticastSocket;
import java.util.Arrays;
//服務端
public class MulticastReceive
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
InetAddress inetRemoteAddr = InetAddress.getByName("224.0.0.5");
DatagramPacket recvPack = new DatagramPacket(new byte[1024], 1024);
MulticastSocket server = new MulticastSocket(8888);
/*
* 如果是發(fā)送數(shù)據(jù)報包,可以不加入多播組; 如果是接收數(shù)據(jù)報包,必須加入多播組; 這里是接收數(shù)據(jù)報包,所以必須加入多播組;
*/
server.joinGroup(inetRemoteAddr);
System.out.println("---------------------------------");
System.out.println("Server current start......");
System.out.println("---------------------------------");
while (true)
{
server.receive(recvPack);
byte[] recvByte = Arrays.copyOfRange(recvPack.getData(), 0,
recvPack.getLength());
System.out.println("Server receive msg:" + new String(recvByte));
}
}
}
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