1 UDP 是什么?

UDP(User Data Protocol，用户数据报协议)，是与 TCP 相对应的协议。它是面向非连接的协议，它不与对方建立连接，而是直接就把数据包发送过去。

2 UDP的特点

无连接
不可靠传输
不会对数据包进行合并：无粘包分包一说。
不会重发
主要用于查询-应答的服务：比如要求高速传输、实时性较高的通信或广播通信，NFS，IM，如视频、音频等多媒体通信，限定于LAN 等特定网络中的应用通信，广播通信（广播、多播）。

3 与TCP的区别

-	TCP	UDP
是否连接	面向连接	面向非连接
传输可靠性	可靠	不可靠
应用场合	传输大量数据	少量数据
速度	慢	快
开销(时间，系统资源)	大	小

4 UDP首部结构

UDP 首部字段只有 8 个字节，包括源端口、目的端口、长度、检验和。12 字节的伪首部是为了计算检验和临时添加的。

UDP 首部

当运输层从IP层收到UDP数据报时，就根据首部中的目的端口，把UDP数据报通过相应的端口，上交最后的终点——应用进程。

UDP 基于端口的分用

如果接收方UDP发现收到的报文中的目的端口号不正确（即不存在对应于该端口号的应用进程），就丢弃该报文，并由网际控制报文协议 ICMP 发送端口不可达差错报文给发送方。

请注意，虽然在 UDP 之间的通信要用到其端口号，但由于 UDP 的通信是无连接的，因此不需要使用套接字（TCP 之间的通信必须要在两个套接字之间建立连接）。

4 基于Netty写一个UDP实例

场景很简单，A提问，“告诉我一句古诗”，B回应，“洛阳亲友如相问，一片冰心在玉壶。”

4.1 提问端

import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.DatagramPacket;
import io.netty.channel.socket.nio.NioDatagramChannel;
import io.netty.util.CharsetUtil;

import java.net.InetSocketAddress;

/**
 * @author zyxelva
 * 类说明：提问端
 */
public class UdpQuestionSide {

    public final static String QUESTION = "告诉我一句古诗";

    public void run(int port) throws Exception {

        EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
        try {
            Bootstrap b = new Bootstrap();
            b.group(group)
                    .channel(NioDatagramChannel.class)/*UDP通信*/
                    .handler(new QuestoinHandler());
            Channel channel = b.bind(0).sync().channel();
            channel.writeAndFlush(
                    new DatagramPacket(
                            Unpooled.copiedBuffer(QUESTION, CharsetUtil.UTF_8),
                            new InetSocketAddress("127.0.0.1", port)
                    )
            ).sync();
            if (!channel.closeFuture().await(15000)) {
                System.out.println("等待超时");
            }
        } catch (Exception e) {
            group.shutdownGracefully();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        new UdpQuestionSide().run(UdpAnswerSide.ANSWER_PORT);
    }
}

4.2 提问端Handler

import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;
import io.netty.channel.socket.DatagramPacket;
import io.netty.util.CharsetUtil;

/**
 * @author zyxelva
 * 类说明：提问端的Handler，读取服务器的应答
 */
public class QuestionHandler extends SimpleChannelInboundHandler<DatagramPacket> {

    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, DatagramPacket msg) throws Exception {
        //获得应答，DatagramPacket提供了content()方法取得报文的实际内容
        String response = msg.content().toString(CharsetUtil.UTF_8);
        if (response.startsWith(UdpAnswerSide.ANSWER)) {
            System.out.println(response);
            ctx.close();
        }
    }

    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }
}

4.3 应答端

import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioDatagramChannel;

/**
 * @author zyxelva
 * 类说明：应答端
 */
public class UdpAnswerSide {

    public static final int ANSWER_PORT = 8080;
    public final static String ANSWER = "古诗来了：";

    public void run(int port) throws Exception {
        EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
        try {
            /*udp无连接，没有接受连接说法,即使是接受端，也应该用Bootstrap*/
            Bootstrap b = new Bootstrap();
            /*由于我们用的是UDP协议，所以要用NioDatagramChannel来创建*/
            b.group(group).channel(NioDatagramChannel.class).handler(new AnswerHandler());
            //没有接受客户端连接的过程，监听本地端口即可
            ChannelFuture f = b.bind(port).sync();
            System.out.println("应答服务已启动.....");
            f.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            group.shutdownGracefully();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        new UdpAnswerSide().run(ANSWER_PORT);
    }
}

4.4 应答端Handler

import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;
import io.netty.channel.socket.DatagramPacket;
import io.netty.util.CharsetUtil;

import java.net.InetSocketAddress;
import java.util.Random;

/**
 * @author zyxelva
 * 类说明：应答Handler
 */
public class AnswerHandler extends SimpleChannelInboundHandler<DatagramPacket> {

    /**
     * 应答的具体内容从常量字符串数组中取得，由nextQuote方法随机获取
     */
    private static final String[] DICTIONARY = {"只要功夫深，铁棒磨成针。", "旧时王谢堂前燕,飞入寻常百姓家。", "洛阳亲友如相问，一片冰心在玉壶。", "一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。", "老骥伏枥，志在千里，烈士暮年，壮心不已"};
    private static Random r = new Random();

    private String nextQuote() {
        return DICTIONARY[r.nextInt(DICTIONARY.length - 1)];
    }

    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, DatagramPacket packet) throws Exception {

        /*获得请求*/
        String req = packet.content().toString(CharsetUtil.UTF_8);
        System.out.println("接收到请求：" + req);
        if (UdpQuestionSide.QUESTION.equals(req)) {
            String answer = UdpAnswerSide.ANSWER + nextQuote();
            System.out.println("接收到请求：" + req);
            /**
             * 重新 new 一个DatagramPacket对象，
             * 我们通过packet.sender()来获取发送者的消息。重新发送出去！
             */
            ctx.writeAndFlush(new DatagramPacket(Unpooled.copiedBuffer(answer, CharsetUtil.UTF_8), packet.sender()));
        }
    }

    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        ctx.close();
        cause.printStackTrace();
    }
}