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UDP的单播组播与广播

news 来源：原创 2025/6/9 3:45:12

UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）是一种无连接的、基于IP的传输层协议，它提供了简单的、不可靠的数据报服务。UDP支持三种主要的通信方式：单播、组播和广播。

1. UDP 单播（Unicast）

单播是指数据从一个发送者发送到一个特定的接收者。这是最常见的网络通信方式。
特点
一对一：数据包从一个源地址发送到一个目标地址。
简单高效：UDP本身不提供可靠性机制，因此传输速度快，延迟低。
适用场景：适用于客户端与服务器之间的通信，例如网页浏览、文件传输等。
优点
低延迟：由于UDP是无连接的，没有TCP的三次握手和确认机制，因此延迟较低。
资源占用少：UDP不需要维护连接状态，因此对系统资源的占用较少。
缺点
不可靠：UDP不保证数据包的顺序、完整性或可靠性。数据包可能会丢失、重复或乱序到达。
需要应用层支持：如果需要可靠性，需要在应用层实现额外的机制，例如重传、确认等。

2. UDP 组播（Multicast）

组播是一种一对多或多对多的通信方式，允许一个发送者将数据发送到多个接收者，而无需单独发送每个数据包。
特点
一对多或多对多：数据从一个源地址发送到多个目标地址，这些目标地址属于同一个组播组。
高效利用带宽：发送者只需发送一次数据，网络设备会负责将数据复制并转发到所有组成员，大大减少了网络带宽的占用。
适用场景：适用于大规模的多点通信场景，例如视频会议、在线直播、分布式系统中的消息广播等。
优点
高效：减少了重复发送的开销，节省了网络带宽。
可扩展性：适用于大规模的多点通信，支持大量接收者。
灵活性：组播组可以动态加入或离开，灵活性高。
缺点
网络设备要求：需要网络设备（如路由器、交换机）支持组播协议（如IGMP、PIM等），否则数据无法正确转发。
不可靠性：UDP本身不保证数据的可靠性，组播数据也可能会丢失或乱序到达。
配置复杂：需要配置组播地址和组播组，管理相对复杂。

3. UDP 广播（Broadcast）

广播是一种将数据发送到网络中所有主机的方式，通常用于局域网内的通信。
特点
一对多：数据从一个源地址发送到网络中的所有主机。
范围有限：广播通常仅限于局域网内，无法跨网络边界传播。
适用场景：适用于局域网内的服务发现、设备发现或消息通知，例如DHCP客户端请求IP地址、ARP请求等。
优点
简单易用：实现起来相对简单，不需要复杂的组管理机制。
快速发现：适用于在局域网内快速发现服务或设备，例如打印机、文件服务器等。
缺点
效率较低：广播会将数据发送到网络中的所有主机，即使有些主机并不需要这些数据，可能会浪费带宽。
安全风险：广播数据对所有主机可见，容易被监听或攻击。
范围限制：广播数据无法跨网络边界传播，只能在局域网内使用。

总结

特性/方式	单播	组播	广播
数据流向	一对一	一对多或多对多	一对多
效率	高（点对点）	高（网络设备复制）	低（发送到所有主机）
可靠性	不可靠（UDP）	不可靠（UDP）	不可靠（UDP）
适用场景	客户端与服务器通信	视频会议、在线直播	局域网内服务发现
网络要求	无特殊要求	需要组播支持	无特殊要求
安全性	较高（目标明确）	需要额外安全措施	较低（数据对所有主机可见）

receive.java

package Udpdemo;import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;public class Receivedemo {public static void main(String[] args) throws IOException {//1.创建对象DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086);//2.接收数据byte[] bytes = new byte[1024];DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length);while (true) {ds.receive(dp);//3.解析数据byte[] data = dp.getData();int len = dp.getLength();String ip = dp.getAddress().getHostAddress();String name = dp.getAddress().getHostName();//4.打印数据System.out.println("ip为:" + ip + "，主机名为:" + name + "的人,发送的数据为:" + new String(data,0,len));}}
}

** send.java**

package Udpdemo;import java.io.IOException;
import java.net.*;
import java.util.Scanner;public class Sentdemo {public static void main(String[] args) throws IOException {/* 实现程序UDP发送：数据来自键盘录入，直到输入的数据是886，发送数据结束UDP接收：接收数据，并把接收到的数据在控制台输出，死循环输入*///1.创建DatagramSocket对象DatagramSocket ds = new DatagramSocket();//2.打包数据Scanner sc = new Scanner(System.in);while (true) {System.out.println("输入想说的话:");String str = sc.nextLine();if ("886".equals(str)) {break;}byte[] bytes = str.getBytes();InetAddress address = InetAddress.getByName("127.0.0.1");int port = 10086;DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length, address, port);//3.发送数据ds.send(dp);}//4.释放资源ds.close();}
}

输入

在这里插入图片描述

输出

在这里插入图片描述

为send创建多个实例即可实现共同聊天。

UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）是一种无连接的、基于IP的传输层协议，它提供了简单的、不可靠的数据报服务。UDP支持三种主要的通信方式：单播、组播和广播。

1. UDP 单播（Unicast）

2. UDP 组播（Multicast）

3. UDP 广播（Broadcast）

总结

输入

输出

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