Java广播 —如何利用广播做服务发现

通过广播可以在局域网内广播信息，广播接收端通过监听广播信息，可以自动发现局域网内所有的设备/服务信息。

1. 发送广播

在 Java 中通过将 DatagramSocket 设置setBroadcast(true)来发送广播。

DatagramSocketsocket=newDatagramSocket();socket.setBroadcast(true);

// 广播内容byte[]broadcastContent="广播内容".getBytes();// 发送广播的指定端口intbroadcastPort=12135;// 发送广播的地址InetAddressbroadcastAddress=InetAddress.getByName("255.255.255.255");// 构建广播数据包DatagramPacketpacket=newDatagramPacket(broadcastContent,broadcastContent.length,broadcastAddress,broadcastPort);socket.send(pocket);

• broadcastAddress(255.255.255.255): 表示发送到本地网络中的所有设备，并且不会被路由器转发到其他网络，意味着该网络数据包会广播到局域网中的所有设备。
• broadcastPort(12135): 表示发送到该端口，广播数据包只能发送到一个端口，不能发送到多个端口。

除了通过 255.255.255.255 也可以设置发送到指定的子网的所有主机。如： 192.168.1.255。
可以通过以下方式获取当前主机所在子网的所有广播地址列表。

privatestaticList<InetAddress>listAllBroadcastAddresses()throwsSocketException{List<InetAddress>broadcastList=newArrayList<>();// 获取所有的网络接口Enumeration<NetworkInterface>interfaces=NetworkInterface.getNetworkInterfaces();while(interfaces.hasMoreElements()){NetworkInterfacenetworkInterface=interfaces.nextElement();// 剔除本地回环地址(127.0.0.1) 以及未启用的接口if(networkInterface.isLoopback()||!networkInterface.isUp()){continue;}// 提取每个地址的广播地址networkInterface.getInterfaceAddresses().stream().map(InterfaceAddress::getBroadcast).filter(Objects::nonNull).forEach(broadcastList::add);}returnbroadcastList;}

这样就可以从列表中选择向哪一个子网发送广播信息，或是遍历列表都发送。

2. 接收广播

接收广播同样是通过 DatagramSocket 类，但不需要设置为广播模式，需要监听本地端口，这个端口也就是广播发送端广播的端口。

// 监听端口DatagramSocketsocket=newDatagramSocket(12135);byte[]receiveBuff=newbyte[1024];DatagramPacketpacket=newDatagramPacket(receiveBuff,receiveBuff.length);// 阻塞式等待接收广播信息socket.receive(packet);// 解析广播信息StringreceiveContent=newString(packet.getData(),0,packet.getLength());System.out.println("接收到广播信息 :"+receiveContent);

3. 应用

通过广播的方式，我们可以做到局域网内的自动服务发现。比如以下技术都是通过广播来做到的

1. DHCP， 客户端通过广播 255.255.255.255，67端口发现DHCP服务器。
2. 打印机，物联网设备的设备发现
3. 局域网游戏服务器的服务发现

3.1 服务发现流程

1. 客户端向局域网的指定端口定期发送广播信息。
2. 服务端在指定端口监听所有客户端的广播信息。
3. 服务端解析接收到的广播信息，获取与客户端的通信方式（通信方式自定义，可以通过TCP协议，HTTP协议…）
4. 以TCP协议为例，客户端发送的数据包中应该有通信端口，服务端通过该端口与客户端进行双向通信。
5. 服务端维护已连接的客户端列表。

3.2 注意点

1. 广播的数据意味着可以被网络中所有的设备监听到，因此可以在广播数据包时做好数据加密。
2. 在客户端与服务端进行双向连接时做身份验证
3. 控制广播频率，如30秒一次，高频广播会占用带宽。