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UDP单播、组播与广播详解及示例代码_udp 广播

网友: 技术文档 2025-07-30 11:08:01

前言：UDP是一种无连接的传输层协议，数据以报文形式传播，单次最大数据量为64KB（减去头部信息后实际更小）。UDP通信方式主要有三种：单播、组播和广播

本文将结合Java代码，详细介绍这三种UDP通信方式的实现方法。

1. UDP基础知识

  • 单播：一对一通信，发送端向指定IP和端口发送数据。

  • 组播：一对多通信，发送端向一个组播组地址发送数据，组内所有成员都能接收。

  • 广播：一对所有通信，发送端向局域网内所有主机广播数据。

UDP以报文形式传播信息，一次传播的信息最大为64KB，再减去头文件等信息，实际大小要小于64KB

UDP的传播方式主要分单播 组播 广播三种形式

单播为一对一的关系

组播为一对多的关系

广播为一对所有，对局域网内所有的电脑这个端口处均发送一次信息

2. 单播，如何实现?

分发送端与接收端。

发送端需要确定目标地址，目标端口，以及要传播的数据，如下 

package udp;import java.net.DatagramPacket;import java.net.DatagramSocket;import java.net.InetAddress;import java.util.Scanner;public class SendMessage { public static void main(String[] args) throws Exception { //会绑定端口，去与外部的端口具体的链接 //可以写也可以不写，随机端口 DatagramSocket ds=new DatagramSocket(); Scanner sc=new Scanner(System.in); //打包数据，这个数据的相关发送信息什么的 String str; str=sc.next(); while (!str.equals(\"886\")) { byte[] bytes = str.getBytes(); InetAddress byAddress = InetAddress.getByName(\"127.0.0.1\"); int port=10086; DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bytes,bytes.length,byAddress,port); ds.send(dp); str=sc.next(); } ds.close(); }}

发出去了，接收端怎么接受？端口要照，然后用数据包进行接收。只不过，如何打印出来数据呢？观察传播的数据类型就知道传播的是字节数组，把它进行字符串的转换即可

package udp;import java.net.DatagramPacket;import java.net.DatagramSocket;public class ReceiveMessage { public static void main(String[] args) throws Exception{ DatagramSocket ds=new DatagramSocket(10086); byte[] bytes=new byte[1024]; DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bytes,bytes.length); while (true){ ds.receive(dp); byte[] A= dp.getData(); int len=dp.getLength(); System.out.println(\"该数据从\"+dp.getAddress()+\"端口：\"+dp.getPort()); System.out.println(\"接受到数据：\"+new String(A,0,len)); } //ds.close(); }}

3. 组播，如何实现?

组播的地址范围为224.0.0.0-239.255.255.255

这里面不是使用DatagramSocker了用的是MulticastSocket，同时绑定IP是通过join的方式绑定

发送端代码如下

package udp_many;import java.net.DatagramPacket;import java.net.DatagramSocket;import java.net.InetAddress;import java.net.MulticastSocket;import java.util.Scanner;public class SendMessage { //组播地址：224.0.0.0 ~ 239.255.255.255 public static void main(String[] args) throws Exception { //会绑定端口，去与外部的端口具体的链接 //可以写也可以不写，随机端口 MulticastSocket ds=new MulticastSocket(); Scanner sc=new Scanner(System.in); //打包数据，这个数据的相关发送信息什么的 String str; str=sc.next(); byte[] bytes = str.getBytes(); InetAddress byAddress = InetAddress.getByName(\"224.0.0.1\"); int port=10000; DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bytes,bytes.length,byAddress,port); ds.send(dp); str=sc.next(); ds.close(); }}

接收端代码如下

package udp_many;import java.net.DatagramPacket;import java.net.DatagramSocket;import java.net.InetAddress;import java.net.MulticastSocket;public class ReceiveMessage{ public static void main(String[] args) throws Exception{ //这里面接收端可以是多个，多个接收端接受多个发送端发送的信息 MulticastSocket ds=new MulticastSocket(10000); InetAddress address=InetAddress.getByName(\"224.0.0.1\"); ds.joinGroup(address); byte[] bytes=new byte[1024]; DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bytes,bytes.length); ds.receive(dp); byte[] A= dp.getData(); int len=dp.getLength(); String name=dp.getAddress().getHostName(); System.out.println(\"该数据从\"+name+\" \"+dp.getAddress()+\"端口：\"+dp.getPort()); System.out.println(\"接受到数据：\"+new String(A,0,len)); //ds.close(); }}

4. 广播如何实现？

广播与单播基本代码相似，只不过发送端绑定的目的IP不同

广播的IP主要为255.255.255.255，只不过，这个IP设置的前提为局域网下的所有电脑均处于同一网关下，下方这个图IPv4地址与网关地址不同，那么，电脑B与我们处于同一网关下，但是IPv4的网段不同即IPv4前三位不是10.9.23时，我们的255.255.255.255是不起作用的，这时候我们需要设置地址为10.9.63.255。

这样即使默认网关相同，但IPv4的网段不同，目的电脑也能收到

如果IPv4地址与默认网关的前三位相同，那么255.255.255.255起作用，同一局域网下的电脑可以接收到信息ok，代码如下

发送端

package udp_all;import java.net.DatagramPacket;import java.net.DatagramSocket;import java.net.InetAddress;import java.util.Scanner;public class BroadcastSender { public static void main(String[] args) throws Exception { //  电脑1(发送端) 电脑2 //IPv4地址 10.9.23.62 10.9.34.244 //子网掩码 255.255.192.0 255.255.192.0 //默认网关 10.9.63.254 10.9.63.254 //发送端电脑一 //发送端绑定10.9.23.255时，两台电脑均无法接收到代码 //发送端绑定255.255.255.255时，电脑一可以收到信息，电脑二收不到信息 //发送端绑定10.9.63.255时，两台电脑均可以收到信息，只不过电脑二接收两遍 DatagramSocket socket = new DatagramSocket(); socket.setBroadcast(true); // 允许广播 Scanner scanner = new Scanner(System.in); System.out.println(\"输入消息，输入886退出：\"); while (true) { String message = scanner.nextLine(); if (\"886\".equals(message)) break; byte[] data = message.getBytes(); // 替换为你所在局域网的广播地址，例如192.168.1.255 InetAddress broadcastAddress = InetAddress.getByName(\"10.9.63.255\"); int port = 8888; DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length, broadcastAddress, port); socket.send(packet); System.out.println(\"广播消息已发送：\" + message); } socket.close(); scanner.close(); }}

  接收端

package udp_all;import java.net.DatagramPacket;import java.net.DatagramSocket;public class Receive_all { public static void main(String[] args) throws Exception { int port = 8888; DatagramSocket socket = new DatagramSocket(port); System.out.println(\"Receiver started, waiting for broadcast messages...\"); byte[] buffer = new byte[1024]; DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length); while (true) { socket.receive(packet); String msg = new String(packet.getData(), 0, packet.getLength()); System.out.println(\"Received: \" + msg); } }}

5. 总结与建议

  • UDP适合对实时性要求高但允许丢包的应用，如视频直播、在线游戏。

  • 代码示例均添加了异常处理，方便调试和运行。

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