java 单播、广播、组播详解及实例代码
java 单播、广播、组播详解及实例代码
在当前网络通信中(tcp/ip也不例外)有三种通信模式:单播、广播、组播(又叫多播, 个人感觉叫多播描述的有点不恰当),其中多播出现的时间最晚,但同时具备单播和广播的优点,最具有发展前景。
一.通信方式分类:
1.单播:单台主机与单台主机之间的通信;
2.广播:单台主机与网络中所有主机的通信;
3.组播:单台主机与选定的一组主机的通信;
二.单播:
单播是网络通信中最常见的,网络节点之间的通信 就好像是人们之间的对话一样。如果一个人对另外一个人说话,
那么用网络技术的术语来描述就是“单播”,此时信息的接收和传递只在两个节点之间进行。
1. 单播的优点:
(1)服务器以及响应客户端的请求;
(2)服务器能针对每个客户端的不同请求发送不同的响应,容易显示个性化服务;
2. 单播的缺点:
(1)服务器针对每个客户机发送数据流,服务器流量=客户机数量×客户机流量;在客户数量大、每个客户机流量大的流媒体应用中服务器不堪重负;
3. 应用场景:
单播在网络中得到了广泛的应用,网络上绝大部分的数据都 是以单播的形式传输的。例如:收发电子邮件、游览网页时,必须与邮件服务器、
服务器建立连接,此时使用的就是单播通信方式;
三.广播:
“广播”可以比方为:一个人通过广播喇叭对在场的全体说话(他才不管你是否乐意听)。换句话说: 广播是一台主机对某一个网络上的所有主机发送数据报包。
这个网络可能是网络,也可能时子网,还有可能是所有子网。
广播有两类:本地广播和定向广播:
定向广播:将数据报包发送到本网络之外的特定网络的所有主机,然而,由于互联网上的大部分路由器都不转发定向广播消息,所以这里不深入介绍了
本地广播:将数据报包发送到本地网络的所有主机,ipv4的本地广播地址为“255.255.255.255”,路由器不会转发此广播;
1.广播的优点:
(1)通信的效率高,信息一下子就可以传递到某一个网络上的所有主机。
(2)由于服务器不用向每个客户端单独发送数据,所以服务器流量比较负载低;
2.广播的缺点:
(1)非常占用网络的带宽;
(2)缺乏针对性,也不管主机是否真的需要接收该数据, 就强制的接收数据;
3.应用场景:
(1)有线电视就是典型的广播型网络
四.组播:
”组播“可以比方为:你对着大街喊:”是男人的来一下,一人发一百块”,那么男的过来,女就不会过来,因为没有钱发她不理你(组播:其中所有的男生就是一个组), 换句话说: 组播是一台主机向指定的一组主机发送数据报包,因为如果采用单播方式,逐个节点传输,有多少个目标节点,就会有多少次传送过程,这种方式显然效率 极低,是不可取 的;如果采用不区分目标、全部发送的广播方式,虽然一次可以传送完数据,但是显然达不到区分特定数据接收对象的目的,又会占用网络带宽。采用组播方式,既可以 实现一次传送所
有目标节点的数据,也可以达到只对特定对象传送数据的目的。
ip网络的组播一般通过组播ip地址来实现。组播ip地址就是d类ip地址,即224.0.0.0至239.255.255.255之间的ip地址。
1.组播的优点:
(1)具备广播所具备的所有优点;
(2)与单播相比,提供了发送数据报包的效率,与广播相比,减少了网络流量;
2.组播的缺点:
(1)与单播协议相比没有纠错机制,发生丢包错包后难以弥补,但可以通过一定的容错机制和qos加以弥补;
五.应用实例:
1.udp单播的例子
import java.io.ioexception; import java.net.datagrampacket; import java.net.datagramsocket; import java.net.inetaddress; import java.net.inetsocketaddress; import java.net.socketaddress; // 客户端 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(); } }
服务端:
import java.io.ioexception; import java.net.datagrampacket; import java.net.datagramsocket; import java.util.arrays; //服务端 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广播的例子
import java.io.ioexception; import java.net.datagrampacket; import java.net.datagramsocket; import java.net.inetaddress; //客户端 public class broadcastsender { public static void main(string[] args) throws ioexception { byte[] msg = new string("connection successfully!!!").getbytes(); /* * 在java udp中单播与广播的代码是相同的,要实现具有广播功能的程序只需要使用广播地址即可, 例如:这里使用了本地的广播地址 */ 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; //服务端 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组播的例子
import java.io.ioexception; import java.net.datagrampacket; import java.net.inetaddress; import java.net.multicastsocket; //客户端 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组播应用程序主要通过multicastsocket实例进行通信,它是datagramsocket的是一个子类, * 其中包含了一些额外的可以控制多播的属性. * * 注意: * * 多播数据报包实际上可以通过datagramsocket发送,只需要简单地指定一个多播地址。 * 我们这里使用multicastsocket,是因为它具有datagramsocket没有的能力 */ 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; //服务端 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); /* * 如果是发送数据报包,可以不加入多播组; 如果是接收数据报包,必须加入多播组; 这里是接收数据报包,所以必须加入多播组; */ 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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