java代码基于udp基础上实现可靠数据传输

时间: 2024-05-16 14:14:58 浏览: 18
在UDP协议中,由于其不可靠性,可能存在数据包丢失或乱序等问题。因此,为了实现可靠的数据传输,需要在UDP的基础上进行一些改进。下面是一份基于UDP协议的可靠数据传输的Java代码实现。 首先,定义一个Packet类,用于封装数据包: ```java public class Packet implements Serializable { private int seqNum; //序列号 private byte[] data; //数据 private long timeStamp; //时间戳 private boolean ack; //是否是ACK包 public Packet(int seqNum, byte[] data, long timeStamp, boolean ack) { this.seqNum = seqNum; this.data = data; this.timeStamp = timeStamp; this.ack = ack; } public int getSeqNum() { return seqNum; } public byte[] getData() { return data; } public long getTimeStamp() { return timeStamp; } public boolean isAck() { return ack; } } ``` 然后,定义一个UDPClient类,用于发送数据包和接收ACK包: ```java public class UDPClient { private DatagramSocket socket; private InetAddress address; private int port; public UDPClient(String ipAddress, int port) throws UnknownHostException, SocketException { this.socket = new DatagramSocket(); this.address = InetAddress.getByName(ipAddress); this.port = port; } public void send(byte[] data) throws IOException { int seqNum = 0; int windowSize = 4; long timeout = 1000; //超时时间为1秒 int base = 0; int nextSeqNum = 0; List<Packet> packets = new ArrayList<>(); while (seqNum < data.length) { byte[] buffer = new byte[Math.min(data.length - seqNum, 1024)]; System.arraycopy(data, seqNum, buffer, 0, buffer.length); Packet packet = new Packet(seqNum, buffer, System.currentTimeMillis(), false); packets.add(packet); seqNum += buffer.length; } while (base < packets.size()) { while (nextSeqNum < base + windowSize && nextSeqNum < packets.size()) { Packet packet = packets.get(nextSeqNum); sendPacket(packet, socket, address, port); nextSeqNum++; } boolean timeoutOccurred = false; byte[] receiveData = new byte[1024]; DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket(receiveData, receiveData.length); try { socket.setSoTimeout((int) timeout); socket.receive(receivePacket); Packet ackPacket = (Packet) deserialize(receivePacket.getData()); if (ackPacket.isAck()) { base = Math.max(base, ackPacket.getSeqNum() + 1); } } catch (SocketTimeoutException e) { timeoutOccurred = true; } if (timeoutOccurred) { for (int i = base; i < nextSeqNum; i++) { Packet packet = packets.get(i); sendPacket(packet, socket, address, port); } } } } private void sendPacket(Packet packet, DatagramSocket socket, InetAddress address, int port) throws IOException { byte[] sendData = serialize(packet); DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(sendData, sendData.length, address, port); socket.send(sendPacket); } private byte[] serialize(Object obj) throws IOException { ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos); oos.writeObject(obj); oos.flush(); return baos.toByteArray(); } private Object deserialize(byte[] data) throws IOException, ClassNotFoundException { ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(data); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais); return ois.readObject(); } } ``` 在send方法中,首先将数据分成若干个Packet对象。然后,采用滑动窗口的方式发送Packet对象,每发送一个Packet对象,就将nextSeqNum加1。接着,等待ACK包的到来。如果ACK包到来,则将base设置为ACK包的序列号加1。如果超时,则重传从base到nextSeqNum-1的Packet对象。直到所有的Packet对象都被发送并且ACK包都被接收到为止。 最后,可以编写一个测试用例: ```java public class TestUDPClient { public static void main(String[] args) throws IOException { String ipAddress = "127.0.0.1"; int port = 9999; UDPClient client = new UDPClient(ipAddress, port); byte[] data = "Hello, world!".getBytes(); client.send(data); } } ``` 这里,我们将数据设置为“Hello, world!”,然后调用client.send方法将数据发送出去。在实际应用中,可以在UDPClient类中添加回调接口来处理接收到的数据。

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