Java：接收具有多个DatagramSockets的UDP数据包

Question

我正在尝试实现一种将UDP数据包发送到多个接收者的方法。 我认为在接收DatagramSocket实例上设置setReuseAddress(true)应该可行。

我的问题是，在某些情况下，我需要限制与本地计算机的通信-因此是localhost接口（在下面的演示代码中，useLocalhost = true）。 在这种情况下，突然只有第一个接收器套接字获得了传入的数据包，而另外两个则看不到任何东西。

我在Windows（oracle 64bit）和Linux（OpenJDK 64bit）上进行了测试，因此我只看到三种可能性：

1. 这是一种预期的已知行为（我不了解整个机制-亦称“大脑中的错误”）
2. Java JRE中有一个错误
3. 我的代码中有一个错误。

有人对此主题有任何经验吗，我可以帮助您确定问题所在吗？

参见下面的一个最小的工作示例来演示这一点。 请注意，我正在使用广播地址来模拟来自真实外部主机的网络数据包。

如果一切顺利，您应该在最后看到三行（按此顺序或不同的顺序）：

Thread-0 - packet received
Thread-1 - packet received
Thread-2 - packet received

public static void main(String[] args) throws Exception {

    boolean useLocalhost = true;

    InetSocketAddress addr;
    String sendPacketTo = "192.168.1.255"; // we use broadcast so that packet comes from an real external address
    if (useLocalhost)
        sendPacketTo = "localhost"; // does not work (only listener 1 received packet)

    addr = new InetSocketAddress(15002);

    new MyThread(addr).start(); // Datagram socket listener 1
    new MyThread(addr).start(); // Datagram socket listener 2
    new MyThread(addr).start(); // Datagram socket listener 3

    DatagramSocket so = new DatagramSocket();
    so.setBroadcast(true); // does not change anything
    so.connect(new InetSocketAddress(sendPacketTo, 15002));
    so.send(new DatagramPacket("test".getBytes(), 4));
    Thread.sleep(1000);
    System.exit(0);
}

public static class MyThread extends Thread {

    DatagramSocket socket;

    public MyThread(InetSocketAddress addr) throws SocketException {
        super();
        setDaemon(true);
        socket = new DatagramSocket(null);
        socket.setReuseAddress(true);
        socket.setBroadcast(true); // does not change anything
        socket.bind(addr);
        System.out.println("Listener started: " + socket.getLocalAddress());
    }

    public void run() {
        byte[] buf = new byte[10];
        DatagramPacket p = new DatagramPacket(buf, buf.length);
        try {
            socket.receive(p);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - packet received");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Answer 1

192.168.1.255是广播地址，因此根据UDP广播规则广播数据报。 127.0.0.1是单播地址，因此数据包是单播的。 这样您就会获得不同的行为。

正如@DavidSchwartz所评论的那样，您的代码是混合的。 例如，连接到广播地址没有很多意义，绑定也没有任何意义。 我认为您正在寻找的是组播。

Answer 2

您可以在localhost上使用多播，但是，要使其正常工作，需要注意一些事项。

例如：lo0（127.0.0.1）en0（192.168.0.111）en1（10.1.0.111）

1. 每个接口2个独立的插座，一个用于接收，一个用于发送。 在上面的示例中，这意味着创建总共6个套接字。
2. 切勿bind（）一个将发送多播UDP数据包的套接字。
3. 始终bind（）一个将接收多播UDP数据包的套接字。 在调用bind（）之后，切勿尝试setsockopt（）或重新配置多播套接字。相反，当由于拔出/插入电缆而导致机器接口发生变化时，请销毁所有发送/接收多播套接字并重新创建它们。

示例代码：iMulticastSocketInterfaceIPAddress将是三个接口之一

     /* use setsockopt() to request that the kernel join a multicast group */
     struct ip_mreq mreq;
     mreq.imr_multiaddr.s_addr=inet_addr( "239.192.0.133" );
     myAddress.sin_addr.s_addr = mreq.imr_multiaddr.s_addr;         
     mreq.imr_interface.s_addr=( htonl(iMulticastSocketInterfaceIPAddress) );
     theErr = setsockopt( CFSocketGetNative( mSocketBroadcast ) ,IPPROTO_IP,IP_ADD_MEMBERSHIP,&mreq,sizeof(mreq));