Java数据报之失序和丢包

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，一些问题不容易暴露，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";
  }

  public ArrayList getDataPackets() {
    return al;
  }
/**
 * 是否接收完毕,通过序号是否等于最大段数来判断,这也许有问题,比如,正好是最后一个段丢失了,这样
 * 这个包整个就丢失了.
 * @return
 */
  public boolean isFull() {
    return this.header.getSn() == this.header.getFragmentcounter() - 1 ? true : false;
  }
/**
 * 判断是否只有一个段.
 * @return
 */
  public boolean isZero() {
    return this.header.getSn() == 0 ? true : false;
  }
/**
 * 该函数执行报文组装,不考虑丢失的报文.
 * @return
 */
  private ByteArrayOutputStream fetchDataPackets() {
    ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
    byte[] buffer = null;
    DataEntry de;
    for (int i = 0; i <  al.size(); i++) {
      try {
 

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