一.走進(jìn)UDP協(xié)議：

　　UDP（UserDatagramProtocol）協(xié)議就是“用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議”，它是一種無(wú)連接的協(xié)議，無(wú)連接主要是和TCP協(xié)議相比較的。我們知道當(dāng)利用TCP協(xié)議傳送數(shù)據(jù)的時(shí)候，首先必須先建立連接（也就是所謂的握手）才可以傳輸數(shù)據(jù)。而當(dāng)計(jì)算機(jī)利用UDP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候，發(fā)送方只需要知道對(duì)方的IP地址和端口號(hào)就可以發(fā)送數(shù)據(jù)，而并不需要進(jìn)行連接。當(dāng)然如果你非要進(jìn)行連接，通過(guò)VisualC＃也是可以實(shí)現(xiàn)的，但前提是要確定連接的遠(yuǎn)程主機(jī)的端口號(hào)處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，否則程序會(huì)出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤，但這是種畫(huà)蛇添足的做法，不僅丟失了UDP協(xié)議的無(wú)連接傳送數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，而且還給程序運(yùn)行帶來(lái)了不安定的因素。所以這種方法并不值得提倡。

　　由于UDP協(xié)議并不需要進(jìn)行確定的連接，所以編寫(xiě)基于UDP協(xié)議的應(yīng)用程序比起編寫(xiě)基于TCP協(xié)議的應(yīng)用程序要簡(jiǎn)單些（程序中可以不需要考慮連接和一些異常的捕獲工作）。但同時(shí)也給基于UDP協(xié)議編寫(xiě)的程序帶來(lái)了一個(gè)致命的缺點(diǎn)，UDP由于不提供可靠數(shù)據(jù)的傳輸，當(dāng)計(jì)算機(jī)之間利用UDP協(xié)議傳送數(shù)據(jù)的時(shí)候，發(fā)送方只管發(fā)送數(shù)據(jù)，而并不確認(rèn)數(shù)據(jù)是否被對(duì)方接收。這樣就會(huì)導(dǎo)致某些UDP協(xié)議數(shù)據(jù)包在傳送的過(guò)程中丟失，尤其網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量不令人滿意的情況下，丟失數(shù)據(jù)包的現(xiàn)象會(huì)更嚴(yán)重。這就是為什么在網(wǎng)絡(luò)上傳輸重要數(shù)據(jù)不采用UDP協(xié)議的原因。

　　但是我們也不能因?yàn)檫@一個(gè)缺點(diǎn)就全面否定UDP協(xié)議，這是因?yàn)殡m然利用UDP協(xié)議來(lái)傳送安全性要求高的數(shù)據(jù)是不適合的，但對(duì)于那些不重要的數(shù)據(jù)，或者即使丟失若干數(shù)據(jù)包也不影響整體性的數(shù)據(jù)，如音頻數(shù)據(jù)，視頻數(shù)據(jù)等，采用UDP協(xié)議就是一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇。如目前網(wǎng)絡(luò)流行的很多即時(shí)聊天程序，如OICQ和ICQ等，采用的就是UDP協(xié)議。同時(shí)雖然UDP協(xié)議無(wú)法保證數(shù)據(jù)可靠性，但具有對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源開(kāi)銷(xiāo)較小，數(shù)據(jù)處理速度快的優(yōu)點(diǎn)，所以在有些對(duì)數(shù)據(jù)安全性要求不是很高的情況下，采用UDP協(xié)議也是一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇。

　　總結(jié)一下上面的內(nèi)容，可見(jiàn)UDP是一種不面向連接的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，既有其優(yōu)點(diǎn)，也有其不足，具體如下：

1.基于UDP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，并且基于UDP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序在運(yùn)行時(shí)，由于受到環(huán)境影響較小，所以不容易出錯(cuò)。

2.UDP協(xié)議占用網(wǎng)絡(luò)資源較少，數(shù)據(jù)處理較快，所以在網(wǎng)絡(luò)中傳送對(duì)安全性要求不是十分高數(shù)據(jù)時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)比較明顯。所謂對(duì)安全性要求不高的數(shù)據(jù)，是指那些不重要的數(shù)據(jù)，或者是即使丟失若干數(shù)據(jù)，也不影響其整體的數(shù)據(jù)，如音頻數(shù)據(jù)等。目前很多流行的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序都是基于UDP協(xié)議的，如OICQ、ICQ等。

3.由于其不是面向連接的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，其缺點(diǎn)也是非常明顯的，有些時(shí)候甚至是致命的。因?yàn)槭褂肬DP協(xié)議來(lái)傳送數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)發(fā)送后，在發(fā)送方并不確認(rèn)對(duì)方是否接收到。這樣就可能導(dǎo)致傳送的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中丟失，尤其在網(wǎng)絡(luò)條件并不很好的情況下，丟失數(shù)據(jù)包的現(xiàn)象就更多。所以傳送重要數(shù)據(jù)一般不采用UDP協(xié)議。

二．簡(jiǎn)介VisualC＃發(fā)送、接收UDP數(shù)據(jù)包使用的主要類及其用法:

　　用VisualC＃實(shí)現(xiàn)UDP協(xié)議，最為常用，也是最為關(guān)鍵的類就是UdpClient，UdpClient位于命名空間System.Net.Sockets中，VisualC＃發(fā)送、接收UDP數(shù)據(jù)包都是通過(guò)UdpClient類的。表01和表02是UdpClient類中常用方法和屬性及其簡(jiǎn)要說(shuō)明。

方法	說(shuō)明
Close	關(guān)閉 UDP 連接
Connect	建立與遠(yuǎn)程主機(jī)的連接
DropMulticastGroup	退出多路廣播組
JoinMulticastGroup	將 UdpClient 添加到多路廣播組
Receive	返回已由遠(yuǎn)程主機(jī)發(fā)送的 UDP 數(shù)據(jù)文報(bào)
Send	將 UDP 數(shù)據(jù)文報(bào)發(fā)送到遠(yuǎn)程主機(jī)

表01：UdpClient類中常用方法及其說(shuō)明。

屬性	說(shuō)明
Active	獲取或設(shè)置一個(gè)值，該值指示是否已建立了與遠(yuǎn)程主機(jī)的連接
Client	獲取或設(shè)置基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)套接字

表02：UdpClient類中常用方法及其說(shuō)明。

1.Visual C＃使用UdpClient類發(fā)送UDP數(shù)據(jù)包：

在具體使用中，一般分成二種情況：

（1）. 知道遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)IP地址：

"Send"方法的調(diào)用語(yǔ)法如下：

public int Send ( byte[] dgram , int bytes , IPEndPoint endPoint ) ;

參數(shù)說(shuō)明：

dgram 要發(fā)送的 UDP 數(shù)據(jù)文報(bào)（以字節(jié)數(shù)組表示）。

bytes 數(shù)據(jù)文報(bào)中的字節(jié)數(shù)。

endPoint 一個(gè) IPEndPoint，它表示要將數(shù)據(jù)文報(bào)發(fā)送到的主機(jī)和端口。

返回值 已發(fā)送的字節(jié)數(shù)。

下面使用UdpClient發(fā)送UDP數(shù)據(jù)包的具體的調(diào)用例子：

IPAddress HostIP = new IPAddress.Parse ( "遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)IP地址" ) ; IPEndPoint host = new IPEndPoint ( HostIP , 8080 ) ; UdpClient.Send ( "發(fā)送的字節(jié)" , "發(fā)送的字節(jié)長(zhǎng)度" , host ) ;

（2）. 知道遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)名稱:：

知道遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)名稱后，利用"Send"方法直接把UDP數(shù)據(jù)包發(fā)送到遠(yuǎn)程主機(jī)的指定端口號(hào)上了，這種調(diào)用方式也是最容易的，語(yǔ)法如下：

public int Send ( byte[ ] dgram , int bytes , string hostname , int port ) ;

參數(shù)說(shuō)明：

dgram 要發(fā)送的 UDP 數(shù)據(jù)文報(bào)（以字節(jié)數(shù)組表示）。

bytes 數(shù)據(jù)文報(bào)中的字節(jié)數(shù)。

hostname 要連接到的遠(yuǎn)程主機(jī)的名稱。

port 要與其通訊的遠(yuǎn)程端口號(hào)。

返回值 已發(fā)送的字節(jié)數(shù)。

2.Visual C＃使用UdpClient類接收UDP數(shù)據(jù)包：

接收UDP數(shù)據(jù)包使用的是UdpClient中的“Receive”方法。此方法的調(diào)用語(yǔ)法如下：

public byte [] Receive ( ref IPEndPoint remoteEP ) ;

參數(shù)

remoteEP 是一個(gè) IPEndPoint類的實(shí)例，它表示網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送此數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)。

如果指定了遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)要發(fā)送到本地機(jī)的端口號(hào)，也可以通過(guò)偵聽(tīng)本地端口號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的獲取，下面就是通過(guò)偵聽(tīng)本地端口號(hào)“8080”來(lái)獲取信息代碼：

server = new UdpClient ( ) ; receivePoint = new IPEndPoint (new IPAddress ( "127.0.0.1" ) , 8080 ) ; byte[] recData = server.Receive ( ref receivePoint ) ;

三．Visual C＃實(shí)現(xiàn)UDP協(xié)議之網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及功能簡(jiǎn)介：

在局域網(wǎng)中有很多應(yīng)用軟件為了協(xié)同工作，需要保證客戶機(jī)上時(shí)間統(tǒng)一，而為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，通常的做法是客戶機(jī)從一個(gè)時(shí)間相對(duì)正確的服務(wù)器讀取時(shí)間，以此來(lái)校正本地時(shí)間。如經(jīng)常看到的GPS對(duì)時(shí)系統(tǒng)等。本節(jié)編寫(xiě)的局域網(wǎng)上對(duì)時(shí)系統(tǒng)的主要的功能是保證局域網(wǎng)上計(jì)算機(jī)時(shí)間、日期的統(tǒng)一。網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)程序是體系結(jié)構(gòu)分成服務(wù)器端程序和客戶端程序二個(gè)部分，具體的作法是：在同一個(gè)網(wǎng)段上，固定一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為對(duì)時(shí)的服務(wù)器，在這個(gè)網(wǎng)段的所有計(jì)算機(jī)都可以讀取這臺(tái)服務(wù)器上的時(shí)間和日期，并依此服務(wù)器上的時(shí)間和日期為基準(zhǔn)，來(lái)確定本地的時(shí)間和日期。在服務(wù)器端程序需要達(dá)到以下功能：

能夠接收局域網(wǎng)中任一臺(tái)客戶機(jī)的請(qǐng)求

記錄請(qǐng)求客戶機(jī)的計(jì)算機(jī)名稱，和請(qǐng)求時(shí)間

準(zhǔn)確發(fā)送服務(wù)器端的時(shí)間和日期

端程序要達(dá)到以下功能：

能夠設(shè)定服務(wù)器的主機(jī)或者IP地址

能夠接收服務(wù)器端發(fā)送的時(shí)間、日期信息

能夠以接收的服務(wù)器端時(shí)間、日期為基準(zhǔn)，校正本地時(shí)間

因此在具體用Visual C＃實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)系統(tǒng)時(shí)就包括二個(gè)部分：服務(wù)器端程序和客戶端程序。下面首先介紹Visual C＃實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)系統(tǒng)中服務(wù)器端程序的具體步驟。

四．Visual C＃實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)系統(tǒng)之服務(wù)器端程序的具體步驟：

服務(wù)器端程序比客戶端程序相對(duì)要簡(jiǎn)單，主要因是服務(wù)器端程序的工作比較簡(jiǎn)單，就

是接收客戶端的對(duì)時(shí)請(qǐng)求、發(fā)送服務(wù)器端的時(shí)間數(shù)據(jù)。而于客戶端不僅要傳送和接收數(shù)據(jù)，還要把服務(wù)器端的時(shí)間提取出來(lái)，并以此來(lái)修改本地計(jì)算機(jī)的時(shí)間、日期。下面是用Visual C＃實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)系統(tǒng)之服務(wù)器端程序的具體步驟步驟。

1.啟動(dòng)Visual Studio .Net。

2.選擇菜單【文件】|【新建】|【項(xiàng)目】后，彈出【新建項(xiàng)目】對(duì)話框。

3.將【項(xiàng)目類型】設(shè)置為【Visual C＃項(xiàng)目】。

4.將【模板】設(shè)置為【W(wǎng)indows應(yīng)用程序】。

5.在【名稱】文本框中輸入【UDP對(duì)時(shí)服務(wù)器端】。

6.在【位置】的文本框中輸入【E:VS.NET項(xiàng)目】，然后單擊【確定】按鈕

7.在【解決方案資源管理器】窗口中，雙擊Form1.cs文件，進(jìn)入Form1.cs文件的編輯界面。

8.在Form1.cs文件的開(kāi)頭，用下列導(dǎo)入命名空間代碼替代系統(tǒng)缺省的導(dǎo)入命名空間代碼。

using System ; using System.Drawing ; using System.Collections ; using System.ComponentModel ; using System.Windows.Forms ; using System.Data ; using System.Net ; using System.Net.Sockets ; using System.Threading ; //程序中使用到線程 using System.Text ; //程序中使用到編碼

9.切換到【Form1.cs（設(shè)計(jì)）】窗口，并從【工具箱】中的【W(wǎng)indows窗體組件】中往窗體中拖入下列組件，并執(zhí)行相應(yīng)操作：

一個(gè)Label組件，顯示對(duì)時(shí)服務(wù)器正在運(yùn)行信息

一個(gè)ListBox組件，名稱為listBox1，用以顯示客戶端和服務(wù)器端交流的日志

一個(gè)Button組件，名稱為button1，并在其拖入窗體后，雙擊，則系統(tǒng)會(huì)在Form1.cs文件中產(chǎn)生其Click事件對(duì)應(yīng)的處理代碼。

10.在【解決方案資源管理器】窗口中，雙擊Form1.cs文件，進(jìn)入Form1.cs文件的編輯界面。在Form1.cs中的class代碼區(qū)添加下列代碼，下列代碼是定義程序中使用的全局變量和創(chuàng)建全局使用的實(shí)例：

private UdpClient server ; private IPEndPoint receivePoint ; private int port = 8080 ; //定義端口號(hào) private int ip = 127001 ; //設(shè)定本地IP地址 private Thread startServer ;

11.以下面代碼替代系統(tǒng)產(chǎn)生的InitializeComponent過(guò)程。

private void InitializeComponent ( ) { this.listBox1 = new System.Windows.Forms.ListBox ( ) ; this.label1 = new System.Windows.Forms.Label ( ) ; this.button1 = new System.Windows.Forms.Button ( ) ; this.SuspendLayout ( ) ; this.listBox1.ItemHeight = 12 ; this.listBox1.Location = new System.Drawing.Point ( 14 , 40 ) ; this.listBox1.Name = "listBox1" ; this.listBox1.Size = new System.Drawing.Size ( 268 , 220 ) ; this.listBox1.TabIndex = 0 ; this.label1.ForeColor = System.Drawing.Color.Red ; this.label1.Location = new System.Drawing.Point ( 44 , 10 ) ; this.label1.Name = "label1" ; this.label1.Size = new System.Drawing.Size ( 210 , 24 ) ; this.label1.TabIndex = 1 ; this.label1.Text = "UDP對(duì)時(shí)服務(wù)器端正在運(yùn)行......" ; this.button1.FlatStyle = System.Windows.Forms.FlatStyle.Flat ; this.button1.Location = new System.Drawing.Point ( 106 , 278 ) ; his.button1.Name = "button1" ; this.button1.Size = new System.Drawing.Size ( 75 , 34 ) ; this.button1.TabIndex = 2 ; this.button1.Text = "清除信息" ; this.button1.Click += new System.EventHandler ( this.button1_Click ) ; this.AutoScaleBaseSize = new System.Drawing.Size ( 6 , 14 ) ; this.ClientSize = new System.Drawing.Size ( 300 , 329 ) ; this.Controls.AddRange ( new System.Windows.Forms.Control[] { this.button1 , this.listBox1 , this.label1} ) ; this.MaximizeBox = false ; this.Name = "Form1" ; this.Text = "UDP對(duì)時(shí)服務(wù)器端" ; this.Load += new System.EventHandler ( this.Form1_Load ) ; this.ResumeLayout ( false ) ; }

至此，【UDP對(duì)時(shí)服務(wù)器端】項(xiàng)目的界面設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)的前期工作就完成了，設(shè)計(jì)界面如圖01所示：

圖01：【UDP對(duì)時(shí)服務(wù)器端】項(xiàng)目的設(shè)計(jì)界面

12.在Form1.cs文件中的InitializeComponent過(guò)程的后面添加下面代碼，下列代碼是定義過(guò)程“start_server”。此過(guò)程的功能是獲取客戶端對(duì)時(shí)請(qǐng)求數(shù)據(jù)，并向客戶端發(fā)送服務(wù)器當(dāng)前時(shí)間和日期。

public void start_server ( ) { while ( true ) { //接收從遠(yuǎn)程主機(jī)發(fā)送到本地8080端口的數(shù)據(jù) byte[] recData = server.Receive ( ref receivePoint ) ; ASCIIEncoding encode = new ASCIIEncoding ( ) ; //獲得客戶端請(qǐng)求數(shù)據(jù) string Read_str = encode.GetString ( recData ) ; //提取客戶端的信息，存放到定義為temp的字符串?dāng)?shù)組中 string[] temp = Read_str.Split ( "/".ToCharArray ( ) ) ; //顯示端口號(hào)的請(qǐng)求信息 listBox1.Items.Add ( "時(shí)間："+ DateTime.Now. ToLongTimeString ( ) + " 接收信息如下：" ) ; listBox1.Items.Add ( "客戶機(jī)：" + temp[0] ) ; listBox1.Items.Add ( "端口號(hào)：" + temp[1] ) ; //發(fā)送服務(wù)器端時(shí)間和日期 byte[] sendData =encode.GetBytes ( System.DateTime.Now.ToString ( ) ) ; listBox1.Items.Add ( "發(fā)送服務(wù)器時(shí)間！" ) ; //對(duì)遠(yuǎn)程主機(jī)的指定端口號(hào)發(fā)送服務(wù)器時(shí)間 server.Send ( sendData , sendData.Length , temp[0] , Int32.Parse ( temp[1] ) ) ; } }

請(qǐng)注意：上述代碼中約定客戶機(jī)程序發(fā)送對(duì)時(shí)請(qǐng)求信息到服務(wù)器的8080端口號(hào)。服務(wù)器端程序接收發(fā)送到本地8080端口號(hào)的數(shù)據(jù)就完成了數(shù)據(jù)接收。為了能夠讓服務(wù)器端程序知道是那臺(tái)客戶機(jī)提出請(qǐng)求和要把對(duì)時(shí)信息發(fā)送到客戶機(jī)的那個(gè)端口號(hào)上，客戶端程序?qū)Πl(fā)送的對(duì)時(shí)請(qǐng)求信息進(jìn)行了設(shè)計(jì)。客戶端的對(duì)時(shí)請(qǐng)求信息結(jié)構(gòu)為：

計(jì)算機(jī)名稱 + / + 客戶機(jī)接收信息端口號(hào)

這樣如果客戶端計(jì)算機(jī)名稱為：majinhu，接收服務(wù)器端時(shí)間數(shù)據(jù)的端口號(hào)是8080，則客戶端程序發(fā)送的對(duì)時(shí)請(qǐng)求數(shù)據(jù)就為：majinhu/8080。

服務(wù)器端程序在接收到客戶端對(duì)時(shí)請(qǐng)求數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析后，就能夠通過(guò)UdpClient類的Send方法準(zhǔn)確的把服務(wù)器端當(dāng)前的時(shí)間和日期發(fā)送到客戶端指定的端口號(hào)上。這樣客戶端程序通過(guò)讀取指定的端口號(hào)，就能夠獲得服務(wù)器端當(dāng)前的時(shí)間和日期，從而以此來(lái)修正客戶端的時(shí)間和日期了。

13.在“start_server”過(guò)程之后面添加下面代碼，下列代碼是定義“run”過(guò)程。“run”過(guò)程的作用是創(chuàng)建一個(gè)線程實(shí)例，并以“start_server”過(guò)程來(lái)初始化線程實(shí)例。之所以采用線程是因?yàn)榉?wù)器端程序需要不間斷讀取發(fā)送到8080端口號(hào)，并且Receive方法是一個(gè)阻塞式方法。采用線程就是為了保證服務(wù)器端程序正常運(yùn)行：

public void run ( ) { //利用本地8080端口號(hào)來(lái)初始化一個(gè)UDP網(wǎng)絡(luò)服務(wù) server = new UdpClient ( port ) ; receivePoint = new IPEndPoint ( new IPAddress ( ip ) , port ) ; //開(kāi)一個(gè)線程 startServer = new Thread ( new ThreadStart ( start_server ) ) ; //啟動(dòng)線程 startServer.Start ( ) ; }

14.在Form1.cs中的Main函數(shù)之后添加下列代碼，下列代碼是定義“Form1_Load”事件，在此事件中將調(diào)用“run”過(guò)程，這樣當(dāng)服務(wù)器端程序運(yùn)行后，就啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)服務(wù)：

private void Form1_Load ( object sender , System.EventArgs e ) { //啟動(dòng)對(duì)時(shí)服務(wù) run ( ) ; }

15.在Form1.cs文件中的“Form1_Load”事件之后，添加下列代碼，下列代碼是定義button1的“Click”事件，此事件的作用是清除服務(wù)器端程序顯示的日志信息：

private void button1_Click ( object sender , System.EventArgs e ) { //清除服務(wù)器端程序日志 listBox1.Items.Clear ( ) ; }

16.用下列代碼替換Form1.cs中的Dispose方法。下列代碼的功能是手動(dòng)收集程序中使用的資源：

protected override void Dispose ( bool disposing ) { try { //關(guān)閉線程 startServer.Abort ( ) ; //清除資源 server.Close ( ) ; } catch { } ; if ( disposing ) { if ( components != null ) { components.Dispose ( ) ; } } base.Dispose ( disposing ) ; }

至此，在上述步驟都正確完成，【UDP對(duì)時(shí)服務(wù)器端】項(xiàng)目的全部工作就完成了。圖02【UDP對(duì)時(shí)服務(wù)器端】運(yùn)行后的界面，在日志信息中記錄了對(duì)時(shí)請(qǐng)求客戶機(jī)的名稱，發(fā)送對(duì)時(shí)數(shù)據(jù)的端口號(hào)以及客戶端請(qǐng)求的時(shí)間：

圖02：【UDP對(duì)時(shí)服務(wù)器端】項(xiàng)目的運(yùn)行界面