子进程 Process 和 UDP

本文通过两个Java程序实例展示了如何使用UDP协议实现简单的网络通信。包括如何创建DatagramSocket并监听指定端口,如何发送与接收数据包,并解析数据包中的信息。

子进程启动 Process p = Runtime.getRuntime().exec(String s);

子进程的System.in 和 System.out 是连接到父进程的,不在连接到键盘和显示器

使用包装类对节点流进行包装简化操作,输入与输出一般都是成对出现的

java.net.*;

TCP UDP协议格式:数据帧格式:
********************************************************************
* 协议类型 | 源IP | 目标IP | 源端口 | 目标端口 | 帧序号 | 帧数据 | *
********************************************************************
TCP可靠 UDP不可靠。

Socket 网络应用程序的接点。
程序→Socket—IP:Port—协议—IP:Port—Socket←程序
Socket与底层驱动程序交换数据

Socket使用完成后同样需要close();
send(DatagramPacket p);


DatagramPacket(byte[] b , int lengh |,InetAddress address ,int port) 加入地址用于发送 接收时不需要地址和端口

DatagramPacket中包含发送方的信息,使用getInetAddress() , getPort();

getDate() 返回 byte[] b数组
getLength() 返回实际接收到的数据长度,
InetAddress 表示地址。

UDP测试结果:
*************************************************
端口:16952
happy new year_from:localhost
*************************************************

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;
import java.net.UnknownHostException;


public class UDPget {

 public static void main(String[] args) {
   
    
    DatagramSocket ds=null;
    try {
     int i = 16952;
     ds = new DatagramSocket(i);
     int k = ds.getLocalPort();
     System.out.println("端口:"+k);
    } catch (SocketException e) {
     
     e.printStackTrace();
    }
    byte[] b = new byte[1024];
    DatagramPacket dp = new DatagramPacket(b,b.length);
    
    try {

     ds.receive(dp);
     String str = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
     String strin = str +"_from:"+dp.getAddress().getHostName();
     System.out.print(strin);     
    } catch (UnknownHostException e) {
     
     e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
     
     e.printStackTrace();
    }
    ds.close();
   } 

 }

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;
import java.net.UnknownHostException;

public class UDPtest {

 public static void main(String[] args) {
  
  DatagramSocket ds=null;
  try {
   ds = new DatagramSocket();
   System.out.println(ds.getPort());
  } catch (SocketException e) {
   
   e.printStackTrace();
  }
  String str = "happy new year";
  try {
   ds.send(new DatagramPacket(str.getBytes(),"happy new year".length(),InetAddress.getByName

("127.0.0.1"),16952));
  } catch (UnknownHostException e) {
   
   e.printStackTrace();
  } catch (IOException e) {
   
   e.printStackTrace();
  }
 }
}

 

### UDP校验计算方法 UDP校验提供了一种差错检测机制,用于验证UDP报文从源端到目的端传输过程中是否有任何比特发生变化。为了确保数据完整性,UDP不仅检查头部信息,还包括数据部分。 #### 伪首部构建 在计算UDP校验之前,需先创建一个临时的伪首部(pseudo-header),该伪首部由以下几个字段组成[^2]: - 源IP地址 (32位) - 目标IP地址 (32位) - 零填充字节 (8位),即全0的一个字节 - 协议号 (8位), 对于UDP来说总是17 - 用户数据报长度 (16位) 这些字段组合在一起形成伪首部,随后与实际的UDP头部以及应用层的数据一起参与校验的计算。 #### 校验计算流程 具体计算步骤如下: 1. 将上述提到的所有字段按顺序连接起来; 2. 把整个序列分割成16位整数; 3. 对所有的16位整数值求二进制反码加法之;如果最终得到的结果超过16位,则将高位溢出的部分加回到低16位上; 4. 取得最后结果的一次补码作为校验值并存入UDP头部相应位置。 下面是一个简单的Python函数来模拟这一过程: ```python def calculate_checksum(data): checksum = 0 # Process each 16-bit word. for i in range(0, len(data), 2): if i + 1 >= len(data): # Handle odd length data byte_data = ord(data[i]) << 8 else: byte_data = (ord(data[i]) << 8) + ord(data[i+1]) checksum += byte_data # Carry around addition while (checksum >> 16) > 0: checksum = (checksum & 0xFFFF) + (checksum >> 16) # Take one's complement of the sum to get final result return ~checksum & 0xFFFF ``` 此代码片段展示了如何通过遍历输入`data`字符串中的字符,并将其转换为16位无符号短整形来进行累加操作,从而完成基本的校验运算逻辑。注意这里假设传入的是ASCII编码形式表示的内容,在真实环境中可能还需要考虑其他因素如网络字节序等问题。
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