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JavaでUDP通信をしてみた

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JavaでUDP通信をする方法を調べました。DatagramSocketを使ったやり方は知っていましたが、今回はjava.nioを使ったやり方を調べました。

受信する

まずはUDPメッセージが送られてくることがわかっている前提で、受信するコードを書いてみます。

// UDPチャンネルを作成
DatagramChannel channel = DatagramChannel.open();

// 9999番ポート宛のUDPメッセージを受け取るようにする
channel.socket().bind(new InetSocketAddress(9999));

// メッセージを受け取るためのバッファを用意する。
// バッファよりメッセージが大きい場合、入り切らなかったメッセージは破棄される。
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(453);
buf.clear();

// メッセージの受信を待機する
channel.receive(buf);

// データをbyte[]に受け取る
buf.flip();
byte[] data = new byte[buf.limit()];
buf.get(data);

送信する

次に送信する側のコードを書いてみます。

// UDPチャンネルを作成
DatagramChannel channel = DatagramChannel.open();
// 9999番ポートからUDPメッセージを送るようにする
channel.socket().bind(new InetSocketAddress(9999));

// 送信するデータをByteBufferの形にする。
// ここではString->byte[]->ByteBufferと変換している。
String newData = "New String to write to file..." + System.currentTimeMillis();

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
buf.clear();
buf.put(newData.getBytes());
buf.flip();

// 送信
int bytesSent = channel.send(buf, new InetSocketAddress("127.0.0.1", 41234));

受信する時も送信する時も、DatagramChannelを作成してソケットをバインドするところまでは同じです。そして送受信したい内容をByteBufferに変換してやりとりします。
自分で低レベルなプロトコルを実装したい!という場合でないなら、メッセージの内容をJSON等の方式で文字列化して、String->byte[]->ByteBufferとして送るのが汎用的に使えて良いのではないかと思います。
Javaアプリケーション同士の通信であればObjectInputStreamObjectOutputStreamを使って任意のオブジェクトを直接やりとりすることも可能です。

注意点としては、UDPではTCPのように相手にメッセージがきちんと届くことは保証されてはいないので、届かなくてもエラーになりません。なのでデバッグ中にコードにミスがあっても見つかりにくいことがあります。

番外編

ちなみにNode.jsだとUDPの送受信はこんなに簡単です。

受信
const dgram = require('dgram');
const server = dgram.createSocket('udp4');

server.on('message', (msg, rinfo) => {
  console.log(`server got: ${msg} from ${rinfo.address}:${rinfo.port}`);
});

// 9999番ポートで受信を待機
server.bind(9999);
送信
const dgram = require('dgram');
const server = dgram.createSocket('udp4');

server.send('Hello', 9999, '127.0.0.1', (err, bytes) => {
  console.log(err, bytes)
});

JavaアプリケーションのUDPメッセージ送受信部分をデバッグする時には仮のメッセージ送信用にNode.jsでテストプログラムを書くと便利かもしれませんね。

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