UDPトプログラム Java編

トランスポート層（レイヤー4）の役割は、ポート番号を使ってプロセスとプロセス（⇒実行中のプログラム）間の通信を可能にすることです。
プロセスとプロセスを繋ぐことからエンドツーエンド（End To End）と呼ばれます。
このプロセスを特定する時、通信先のプログラムが利用するポート番号で通信します。
トランスポート層で使われるプロトコルには、ＴＣＰとＵＤＰ(User Datagram Protocol)がありますが、ここでは簡単なＵＤＰの送信実験を行います。
javaでUDPを使う場合は、java.net.DatagramSocketと java.net.DatagramPacketを使います。

DatagramPacketが、UDP用のデータを入れる入れ物のクラスで、「データグラムパケット」とよばれます。
対して、DatagramSocketはデータグラムパケットを送受信するためのソケットです。
ソケットとは、Unixでプロセス間の通信を行う API（Application Program Interface）群の総称です。
（『電球や電源プラグを取り付けるための差込口』をソケットと呼びますが、その接続が通信相手に接続するイメージに似ていることが由来になっています。）
つまり、DatagramSocketで通信の出入り口を管理し、 DatagramPacketと言う入れ物に、データを入れて運ぶようにプログラミングします。

まず、キー入力した文字列を、指定のIPアドレスの指定のポートへ、送信するプログラムを示します。

import java.io.*;//BufferedReadered用
import java.net.*;//DatagramSocket、InetAddress用
public class UDPSndTest {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		InetAddress inet = InetAddress.getByName("192.168.0.33");//送信先(変更ください)
		int portNumber = 49152;//ポート番号
		DatagramSocket sendSocket = new DatagramSocket();//UDP送信用ソケット

		System.out.print("送信文字列>");
		String msg = br.readLine();//送信メッセージキー入力
		msg = "ここはsから始まる学籍番号に変更" + msg;
		byte[] buf = msg.getBytes("MS932");//バイト列に変換
		DatagramPacket packet;
		packet = new DatagramPacket(buf, buf.length, inet, portNumber);
		//IPアドレス、ポート番号も指定
		sendSocket.send(packet);//送信

		sendSocket.close();//ソケットを閉じる
	}
}

06行目で、inetの変数へ、送信先のIPアドレス指定用インスタンスを生成しています（15行目のデータグラム生成で使っています）。
このIPアドレスが送信先です。
08行目で、送信に使うソケットを生成しています。
17行目で、データグラムパケット送信するのですが、そこで使うソケットの生成です。
11行目でキー入力した文字列の先頭に、学籍番号の文字列を先頭へ連結し、13行目でバイト列へ変換しています。
このバイト列を送信用データとしたデータグラムパケットを15行で生成しています。
この時、そのバイト列で、何バイトまで送るかというサイズ、そして送信先IPアドレス、ポート番号を指定して生成していることに着目ください。
こうして出来上がったデータグラムパケットを、17行目でsendメソッドにより送信しています。

UDP受信プログラムを示します。

import java.io.*;//BufferedReadered用
import java.net.*;//DatagramSocket用

public class UDPRecTest {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		byte[] buf = new byte[256];
		int portNumber = 49152;//ポート番号
		DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buf, buf.length);
		DatagramSocket recSocket = new DatagramSocket(portNumber);//UDP受信用ソケット

		System.out.println("受信待機状態");
		recSocket.receive(packet);//受信& wait
		int len = packet.getLength();//受信バイト数取得
		String msg = new String(buf, 0, len, "MS932");
		System.out.println(msg + ":以上" + len + "byte を受信しました。");

		recSocket.close();
	}
}

送信と違って、受信のデータグラムパケットは、 IPアドレスとポート番号を指定せずに生成します（08行）。
つまり、受信データを入れるバイト配列と、サイズだけを指定します。
そして、ソケット生成ではポート番号を指定して生成します（09行）。

送信用では指定しませんでした。
実際に受信命令を実行しているのは、12行のreceiveメソッドで、引数で指定したパケットに受信しています。
この実行は受信するまで次へ進みません（待機状態になります）。
receiveメソッドで受信データは、パケットで管理されるbuf配列に格納される仕組みになっています。
なお、必ずしも最初に作ったパケットサイズのデータを受信できるとは限りません。
実際に受信できたバイト数は、13行目で行っているように、データグラムのインスタンスより、getLengthメソッドで取得します。