知识大全使用MulticastSocket实现多点广播（1）

Posted 2022-07-18 地址

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　　 使用MulticastSocket实现多点广播

　　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（或多点发送）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多点广播地址每一个多点广播地址都被看做一个组当客户端需要发送接收广播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IP地址的范围是至多点广播的示意图如图所示

图多点广播的示意图

　　从图中可以看出通过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IP地址该数据报将被自动广播到加入该地址的所有MulticastSocket MulticastSocket类既可以将数据报发送到多点广播地址也可以接收其他主机的广播信息

　　MulticastSocket有点像DatagramSocket 事实上MulticastSocket是DatagramSocket的一个子类也就是说MulticastSocket是特殊的DatagramSocket 若要发送一个数据报时可使用随机端口创建MulticastSocket 也可以在指定端口来创建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 portNumber）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jionGroup（）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所使用的网络接口也可以使用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对象必须具有指定端口否则发送方无法确定发送数据报的目标端口

　　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）方法该ttl参数设置数据报最多可以跨过多少个网络当ttl为时指定数据报应停留在本地主机当ttl的值为时指定数据报发送到本地局域网当ttl的值为时意味着只能发送到本站点的网络上当ttl为时意味着数据报应保留在本地区当ttl的值为时意味着数据报应保留在本大洲当ttl为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

　　从图中可以看出使用MulticastSocket进行多点广播时所有通信实体都是平等的它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下面程序使用MulticastSocket实现了一个基于广播的多人聊天室程序只需要一个MulticastSocket 两条线程其中MulticastSocket既用于发送也用于接收其中一条线程分别负责接受用户键盘输入并向MulticastSocket发送数据另一条线程则负责从MulticastSocket中读取数据

　　程序清单 codes/ / /MulticastSocketTest java

　　//让该类实现Runnable接口该类的实例可作为线程的target

　　public class MulticastSocketTest 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

　　= ;

　　//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 = ;

　　//定义每个数据报的最大大小为 K

　　private static final int DATA_LEN = ;

　　//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 它包含一个长度为的字节数组

　　outPacket = new DatagramPacket（new byte[ ]

　　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

　　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（）

　　catch （IOException e）

　　e printStackTrace（）

　　public static void main（String[] args）

　　throws IOException

　　new MulticastSocketTest（） init（）

　　上面程序中init（）方法里的前三行粗体字代码先创建了一个MulticastSocket对象由于需要使用该对象接收数据报所以为该Socket对象设置使用固定端口第二行粗体字代码将该Socket对象添加到指定的多点广播IP地址第三行粗体字代码设置该Socket发送的数据报会被回送到自身（即该Socket可以接受到自己发送的数据报）至于程序中使用MulticastSocket发送接收数据报的代码与使用DatagramSocket并没有区别故此处不再赘述

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