Java数据报之失序和丢包

核心提示：习惯了TCP编程，认为UDP可以包办这些问题是错误的，Java数据报之失序和丢包，一个UDP应用程序要承担可靠性方面的全部工作，包括报文的丢失、重复、时延、乱序以及连接失效等问题，DataPacket 类相当于一个门面模式，提供给外部使用，通常我们在可靠性好，传输时延小的局域网上开发测试

习惯了TCP编程，认为UDP可以包办这些问题是错误的。一个UDP应用程序要承担可靠性方面的全部工作，包括报文的丢失、重复、时延、乱序以及连接失效等问题。

通常我们在可靠性好，传输时延小的局域网上开发测试，一些问题不轻易暴露，但在大型互联网上却会出现错误。

UDP协议把递送的可靠性责任推到了上层即应用层，下面简单编写了几个类来专门处理两个问题：乱序和丢包。

四个类：DataPacket 类，PacketHeader类，PacketBody类 ，DataEntry类，位于同一个文件DataPacket .java中。

DataPacket 类相当于一个门面模式，提供给外部使用，通信数据也在这个类中处理。

package com.skysoft.pcks;

import java.io.*;
import java.net.*;
import java.util.*;

public class  DataPacket {
  InputStream is;
  OutputStream os;
  PacketHeader header;
  PacketBody body;
  ArrayList al;
  public static final int DataSwapSize = 64532;

  /**
　 * 在接收数据报使用
　 */
  public DataPacket() {
　  header = new PacketHeader();
　  body = new PacketBody();
　  al = new ArrayList();
  }
  /**
　 * 在发送数据报时使用,它调用报文分割操作.
　 * @param file String  硬盘文件
　 */
  public DataPacket(String file) {
　  this();
　  try {
　　  is = new FileInputStream(file);
　　  header.CalcHeaderInfo(is.available());
　　  this.madeBody();
　　  is.close();
　　  //this.Gereratedata();
　  }
　  catch (FileNotFoundException ex) {
　　  ex.PRintStackTrace();
　  }
　  catch (IOException ex1) {
　　  ex1.printStackTrace();
　  }
  }
  /**
　 * 在发送数据报时使用,它调用报文分割操作.
　 * @param url URL url地址
　 */
  public DataPacket(URL url) {
　  this();
　  try {
　　  //is = url.openStream();
　　  URLConnection conn=url.openConnection();
　　  is=conn.getInputStream();
　　  int total=conn.getContentLength();
　　  header.CalcHeaderInfo(total);
　　  this.madeBody();
　　  //System.out.println(total+":"+total);
　　  is.close();
　  }
　  catch (IOException ex) {
　　  ex.printStackTrace();
　  }
  }
  /**
　 * 为发送构造分组,使用PackageHeader处理了报头格式,并为分组编序号.
　 */
  private void madeBody() {
　  al.clear();
　  byte[] buffer;
　  DataEntry de;
　  for (int i = 0; i < header.fragmentcounter; i++) {
　　  try {
　　　  ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
　　　  //is.skip(i * body.BODY_BUFFER_SIZE);
　　　  header.ArrageSort(i);
　　　  de = new DataEntry(PacketBody.BODY_BUFFER_SIZE);
　　　  de.setSn(i);
　　　  de.setStreamsize(header.getStreamsize());
　　　  de.setFragmentcounter(header.getFragmentcounter());
　　　  if (header.isWTailFragment(i)) {
　　　　  buffer = new byte[header.getMinfragment()];
　　　　  is.read(buffer, 0, buffer.length);
　　　　  header.setActByteSize(header.getMinfragment());
　　　　  de.setActByteSize(header.getMinfragment());
　　　  }
　　　  else {
　　　　  buffer = new byte[body.BODY_BUFFER_SIZE];
　　　　  is.read(buffer, 0, buffer.length);
　　　  }
　　　  //System.out.println("length-------"+i+" "+body.getBody().length+" "+header.getMinfragment());
　　　  body.setBody(buffer);
　　　  //System.out.println("length:" + i + " " + header.toString());
　　　  bos.write(header.getByte(), 0, header.HEADER_BUFFER_SIZE);
　　　  bos.write(body.getBody(), 0, body.getBody().length);
　　　  de.setBytes(bos.toByteArray());
　　　  al.add(de);
　　  }
　　  catch (IOException ex) {
　　　  ex.printStackTrace();
　　  }
　  }
  }
  /**
　 * 为发送构造分组,没有考虑报头格式,也没有为分组编序号.
　 */
  private void madeBody1() {
　  al.clear();
　  for (int i = 0; i < header.fragmentcounter; i++) {
　　  try {
　　　  if (header.isWTailFragment(i))
　　　　  is.read(body.getBody(), i * body.BODY_BUFFER_SIZE,
　　　　　　　　  header.getMinfragment());
　　　  else
　　　　  is.read(body.getBody(), i * body.BODY_BUFFER_SIZE,
　　　　　　　　  body.BODY_BUFFER_SIZE);
　　　  ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
　　　  bos.write(header.getByte(), 0, header.HEADER_BUFFER_SIZE);
　　　  bos.write(body.getBody(), header.HEADER_BUFFER_SIZE,
　　　　　　　　  body.getBody().length);
　　　  al.add(bos);
　　  }
　　  catch (IOException ex) {
　　　  ex.printStackTrace();
　　  }
　  }
  }
  /**
　 * 在接收到报文后,对此报文执行组装,并处理报文丢失和乱序情况.
　 * @param b1 byte[]
　 */
  public void Add(byte[] b1) {
　  byte[] buffer = (byte[]) b1.clone();
　  handlerText(buffer);
　  DataEntry de = new DataEntry(buffer, header.getActByteSize());
　  de.setSn(header.getSn());
　  de.setStreamsize(header.getStreamsize());
　  de.setFragmentcounter(header.getFragmentcounter());
　  al.add(de);
  }
  private void handlerText(byte[] buffer) {
　  ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
　  baos.write(buffer, 0, header.HEADER_BUFFER_SIZE);
　  byte[] b=new byte[header.HEADER_BUFFER_SIZE];
　  System.arraycopy(buffer,0,b,0,b.length);
　  ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());
　  InputStreamReader isr = new InputStreamReader(bais);
　  BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
　  try {
　　  header = new PacketHeader(br.readLine());
　  }
　  catch (Exception ex) {
　　  ex.printStackTrace();
　  }
  }
 
  private String calFileSize(int size) {
　  return size / 1024 + "K";
  }