Java UDP 网络编程：无连接通信到 Socket 实战

介绍 Java 中的 UDP 网络编程。首先阐述网络编程概念及 TCP 与 UDP 的区别，包括连接性、可靠性、传输模式等特性。接着讲解 UDP Socket API 的使用，重点介绍 InetAddress、DatagramSocket 和 DatagramPacket 类。最后提供完整的 UDP 回显服务器与客户端代码示例，涵盖端口分配、数据收发、编码处理及资源管理注意事项，帮助开发者理解无连接通信的实现原理。

灵魂伴侣发布于 2026/3/23更新于 2026/4/1621K 浏览

1.什么是网络编程？

网络编程：指网络上的主机，通过不同的进程，以编程的方式实现网络通信（或称为网络数据传输）。

要想进行网络编程，首先要学会操作系统给我们提供的一组 API，我们通过这些 API 才能进行网络编程。

这个 API 可以认为是应用层和传输层之间交互的路径。（我们只需要知道用户输入的是什么，然后调系统的 API 就可以完成网络通信）

传输层提供的两个主要网络协议是 TCP 和 UDP：这两个协议的原理差距很大，因此通过这两个协议进行网络编程的时候就存在一些差别。故系统提供了两组 API 供我们使用。

首先我们先了解一下两个协议大的方向的区别在哪里，具体细节我留到后续内容讲解。

2.TCP 和 UDP 的区别

2.1.TCP 是有连接的，UDP 是无连接的（这里的连接是抽象的概念）

这里连接的本质上是建立连接的双方各自保留对方的信息，两个计算机建立连接，就是彼此保留了对方的关键信息。

TCP 想要通信，就需要先建立连接（保存对方信息）做完之后才能进行通信。

（如果 A 想要和 B 建立连接，B 拒绝了，那么通信就没办法完成）

UDP 想要通信，就直接发送数据就可以了，不管你是否同意，UDP 也不会保留对方的信息。

（UDP 什么也不知道，但是我们程序员要知道，UDP 自己不保存，但是我们发送数据肯定还是要把对方的 IP 和端口号都发送过去）

2.2.TCP 是可靠传输，UDP 是不可靠传输

在网络通信中，A 会给 B 发送一个消息，B 不可能 100% 收到。

但是可靠传输就是就算 A 的信息没有传输过去，A 能知道，进一步在发送失败的时候采取一定的措施（就像微信发送消息没发送过去有一个红感叹号）。

TCP 内置了可靠传输，UDP 没有（后面我会详细讲解）。但是你可靠传输考虑的东西就太多了，效率就要牺牲，但是我们还是通过一些方法能补救回来一点。

2.3.TCP 是面向字节流的，UDP 是面向数据报的

TCP 和文件操作一样都是以字节为单位进行传输。

UDP 是按照数据报（DatagramPacket）为单位进行传输（只能是数据报的整数倍）。

2.4.TCP 和 UDP 都是全双工的

3.UDP 的 Socket API 如何进行使用？

首先关于 InetAddress 这个类

try {
    InetAddress address = InetAddress.getByName("www.google.com");
    System.out.println("IP Address: " + address.getHostAddress());
} catch (UnknownHostException e) {
    e.printStackTrace();
}

结果：IP Address: 142.250.190.36

InetAddress：用于表示 IP 地址的类，支持 IPv4 和 IPv6。getByName()：用于解析主机名或 IP 字符串，返回 InetAddress 对象。IP 地址作为参数：在网络编程中，IP 地址是定位目标设备的关键，因此需要作为参数传入相关方法（这里就需要把 IP 地址传入 getByName() 方法里面进行解析域名）。

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import java.io.IOException; import java.net.DatagramPacket; import java.net.DatagramSocket; import java.net.SocketException; public class UdpEchoServer { private DatagramSocket socket = null; private int port; // 服务器指定端口号 public UdpEchoServer(int port) throws SocketException { // new 一个 Socket 对象的时候会抛出这个异常 socket = new DatagramSocket(port); } // 服务器启动 public void start() throws IOException { // Socket 在 Java 中的本质：是一个基于流的通信端点抽象，接收数据报的时候就会抛出 IO 异常 while (true) { // 服务器要一直运行 DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(new byte[4096], 4096); // 我们申请 4096 个字节的数据 socket.receive(requestPacket); // 这是一个输出型参数 // 当前完成这个 receive 之后，数据是以二进制的方式存储在 DatagramPacket 中的 // 如果我们想要把这里的数据显示出来，并且进行处理就需要把二进制数据转换成字符串 // 收到这个数据报就需要进行解析，转换成字符串，我们能够看懂的 String request = new String(requestPacket.getData(), 0, requestPacket.getLength()); String response = process(request); // 回显服务器，什么都不用干（相当于我们已经解析完成了） // 把响应写回客户端，肯定还是把数据报给写回去呀 DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(response.getBytes(), response.getBytes().length, requestPacket.getSocketAddress()); // 把字符串抓换成字节数组，以及字节数组的长度搞过去（老一套构建数据报的格式了） // 但是还是要获取到来的数据报的地址呀，不然不知道你发给哪个客户 socket.send(responsePacket); // 我们再打印一个日志，记录这次数据交互的详细情况！ System.out.printf("[%s : %d],req = %s,rep = %s\n", requestPacket.getAddress().toString(), requestPacket.getPort(), request, response); // 把 IP 地址，端口号打印出来，以及请求和响应 } // 我们还要理解 getSocketAddress 和 getAddress 的区别，前者返回 IP 地址和端口号，后者只返回 IP 地址 } public String process(String request) { return request; } public static void main(String[] args) throws IOException { UdpEchoServer udpEchoServer = new UdpEchoServer(9090); udpEchoServer.start(); } }

import java.io.IOException; import java.net.*; import java.util.Scanner; public class UdpEchoClient { /* 1. 创建一个 Socket 对象，发送接收数据报 * 2. 我们初始化数据报的时候因为 Udp 是无连接的，因此我们需要把服务器的 IP 和端口号都发送过去（两个成员变量） * 3. 肯定要把我们的字符串（发送的本质内容转换成字节数组，然后一起构造成数据报 DatagramPacket * 4. 把数据报发送出去 * 5. 接收数据报（给数据包申请字节空间） * 6. 把数据报再转成字符串 */ private DatagramSocket socket = null; private String serverIP; private int serverPort = 0; public UdpEchoClient(String serverIP, int serverPort) throws SocketException { socket = new DatagramSocket(); this.serverIP = serverIP; this.serverPort = serverPort; } // 客户端启动！！！ public void start() throws IOException { System.out.println("客户端启动！！！"); Scanner scanner = new Scanner(System.in); while (true) { String request = scanner.next(); DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(request.getBytes(), request.getBytes().length, InetAddress.getByName(serverIP), serverPort); // 把 IP 端口号都发送过去 /* InetAddress：用于表示 IP 地址的类，支持 IPv4 和 IPv6。 * getByName()：解析主机名或 IP 字符串或者域名，返回 InetAddress 对象*/ // 通过 InetAddress 和 getByName()，Java 网络编程可以轻松处理 IP 地址和域名解析，简化了开发者的工作。 socket.send(requestPacket); // 接收响应 DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(new byte[4096], 4096); socket.receive(responsePacket); // 把数据报里面的二进制数据转成我们能看懂的字符串 String response = new String(responsePacket.getData(), 0, responsePacket.getLength()); System.out.println(response); } } public static void main(String[] args) throws IOException { UdpEchoClient udpEchoClient = new UdpEchoClient("127.0.0.1", 9090); udpEchoClient.start(); } }

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2.TCP 和 UDP 的区别

2.1.TCP 是有连接的，UDP 是无连接的（这里的连接是抽象的概念）

2.2.TCP 是可靠传输，UDP 是不可靠传输

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2.4.TCP 和 UDP 都是全双工的

3.UDP 的 Socket API 如何进行使用？

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