16章：ネットワーク

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3. UDP通信

　　ここではUDPの通信について説明します。UDP通信は携帯電話のパケット通信のような物で、間違えて到達することはないものの、データが欠如したり、先に送ったデータが後に送ったデータよりも遅くに到達してしまうことがある通信プロトコルです。そのかわりTCP/IPに比べて負荷が非常に少ないというメリットもあります。

　　UDP通信を行うためには、まずデータを用意し、このデータと送信先をDatagramPacketに詰めて、DatagramSocket から相手に送信します。受信する側は空のDatagramPacketをつくり、DatagramSocketを用いて受信します。もう少し詳しく説明すると下記のようになります。

受信側

受信用バッファ(byte配列)を作る
空のDatagramPacketインスタンスを作る
DatagramSocketインスタンスを作る
recieveメソッドを実行する
ソケットをクローズする
受信したデータを処理する
送信側

byte配列のデータを作る
データと送信先からDatagramPacketインスタンスを作る
DatagramSocketインスタンスを作る
sendメソッドを実行する
ソケットをクローズする

import java.net.DatagramPacket

コンストラクタ

DatagramPacket(byte[] buffer, int length)

受信用バッファと、その長さを指定して、空のDatagramPacketを作ります。
length <= buffer.lengthでないといけません。

DatagramPacket(byte[] data, int length, InetAddress address, int port)

送信データと、その長さ、送信先のアドレスとポート番号を指定して送信用のDatagramPacketを作ります。

メソッド

InetAddress getAddress()



送信用DatagramPacketの場合は送信先のアドレスを返します。
受信用DatagramPacketの場合は送信元のアドレスを返します。
受信用DatagramPacketで、またデータを受信していない場合にはnullが返されます。

int getPort()



送信用DatagramPacketの場合は送信先のポート番号を返します。
受信用DatagramPacketの場合は送信元のポート番号を返します。
受信用DatagramPacketで、またデータを受信していない場合には-1が返されます。

int getLength()



送信または受信バッファのサイズを返します。

byte[] getData()



送信または受信バッファの参照が返されます。

void setAddress(InetAddress address)



送信先のアドレスを設定します。

void setPort(int port)



送信先のポート番号を設定します。

void setLength(int len)



送信または受信バッファのサイズを設定します。
バッファのサイズよりも大きな値、もしくは負数の場合はIllegalArgumentExceptionが投げられます。

void setData(byte[] buffer)



送信または受信バッファを設定します。データのサイズはbuffer.lengthに自動的に設定されます。

import java.net.DatagramSocket

コンストラクタ

DatagramSocket() throws SocketException

主に送信用のソケットとしてDatagramSocketを作ります。
ソケットが開けない場合にはSocketExceptionが投げられます。
セキュリティ上問題がある場合にはSecurityExceptionが投げられます。

DatagramSocket(int port) throws SocketException

主に受信用のソケットとしてDatagramSocketを作ります。
受信用のポートは引数で与えられたportにバインドされます。
ソケットが開けない場合にはSocketExceptionが投げられます。
セキュリティ上問題がある場合にはSecurityExceptionが投げられます。

メソッド

void connect(InetAddress address, int port)



引数のないコンストラクタで送信用DatagramSocketを作った場合に、送信する時に使用します。
引数がnullの場合や、接続できない場合にはIllegalArgumentExceptionが投げられます。

void disconnect(InetAddress address, int port)



ソケットを切断します。
コネクトしていない場合は何もしません。

InetAddress getInetAddress()



接続先のInetAddressを返します。
接続されていない場合はnullが返ります。

InetAddress getLocalAddress()



ローカルアドレスを返します。

int getPort()



接続先のポートの番号を返します。
まだ接続されていない場合は0が返ります。

int getLocalPort()



ローカルのポートの番号を返します。
まだバインドされていない場合は-1が返ります。

int getSoTimeout() throws SocketException



receiveメソッドのタイムアウト時間を取得します。
setSoTimeoutでタイムアウトを設定していない場合には0が返ります。
ソケットエラーの場合はSocketExceptionが投げられます。

void setSoTimeout(int msec) throws SocketException



receiveメソッドのタイムアウト時間を設定します。
タイムアウトを設定せず無限に待つ場合には0を設定します。
実際に正確にmsecで設定した値となるかは保証されません。例えばWindowsではOS自体が10ミリ秒単位でしかカウントしていないため、例えば8を与えても実際は10ミリ秒となります。
ソケットエラーの場合はSocketExceptionが投げられます。

void receive(DatagramPacket packet) throws IOException



データを受信し、受信したデータをpacketに詰めます。
受信するデータがない場合には、ブロックされます。
送信されたデータよりも、受信するpacket内のバッファの方が小さい場合は、データが取りこぼされます。
入出力エラーにはIOExceptionが投げられます。
setSoTimeoutでタイムアウト時間を設定している場合で、そのタイムアウト時間になった場合はJavaのバージョンによって異なりますが、InterruptedIOExceptionやSocketTimeoutExceptionが投げられます。

void send(DatagramPacket packet) throws IOException



データを送信します。
入出力エラーにはIOExceptionが投げられます。
セキュリティ上問題がある場合には、SecurityExceptionが投げられます。

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