使用Java实现以太网MAC协议、IP、ARP、TCP、UDP协议，实现代码

在Java中，使用Java NIO (Non-blocking I/O)和`java.net`包可以实现以太网MAC协议、IP、ARP、TCP和UDP协议的部分关键功能。这里提供一些基本示例，但完整实现会涉及到大量的细节和异常处理，下面是一些核心组件的简单代码片段：

1. **MAC地址和以太网头**:

import java.nio.ByteBuffer;
import java.net.Inet4Address;

public class EthernetHeader {
    private byte[] dstMac, srcMac; // MAC地址数组
    private short ethType; // 协议类型，比如0x800 for IP

    public EthernetHeader(Inet4Address ipAddr) {
        this.ethType = 0x800; // Ethernet type for IPv4
        dstMac = new byte[6]; // 需要设置为目标MAC地址
        srcMac = Inet4Address.class.getMethod("getAddress", int.class).invoke(ipAddr, 0).slice(); // 获取本地IP地址
    }

    // 构建ByteBuffer表示MAC头
    public ByteBuffer getMacHeader() {
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(14);
        buffer.put(dstMac);
        buffer.put(srcMac);
        buffer.putShort((short) ethType);
        return buffer.flip();
    }
}

2. **IP和TCP/UDP头**:

import java.io.IOException;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;

public class IpTcpUdpHeader {
    private InetAddress sourceIp, destIp;
    private int protocolId; // 1 for TCP, 17 for UDP

    public IpTcpUdpHeader(SocketAddress addr, int protocol) {
        sourceIp = ((InetSocketAddress) addr).getAddress();
        destIp = sourceIp; // 假设目的地址和源地址相同
        protocolId = protocol;
    }

    public ByteBuffer getIpHeader() {
        // ...实际代码填充IPv4 header，包括版本、服务类型、总长度、标识符、偏移、生存时间、校验和等
        // ...
    }

    public ByteBuffer getTcpOrUdpHeader() {
        if (protocolId == 6) { // TCP
            // ...实际代码填充TCP header，包括源端口、目的端口、序号、确认号、标志位等
        } else if (protocolId == 17) { // UDP
            // ...实际代码填充UDP header，仅需源端口和目的端口
        }
    }
}

注意这只是一个基础的框架，实际实现中还需要处理网络包的分片、头部填充、序列化和反序列化等工作。此外，使用底层库（如JNA）来直接操作网络I/O可能是更高效的，特别是涉及发送和接收数据包的操作。