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UDP（用户数据报协议）是一种无连接的网络协议，与TCP相比，它更轻量、更快速。UDP适合于对速度要求高而对可靠性要求相对较低的应用场景，比如视频流、语音通话等。在本文中，我们将详细探讨如何使用Python的socket库进行UDP数据的发送与接收，提供完整的代码示例及运行结果。
1. UDP的基本原理
UDP的工作原理如下：
数据被打包成数据报（Datagram），通过网络发送。接收方收到数据报后，直接处理，不需要确认。无法保证数据包的顺序，也无法保证数据包的到达。
2. 技术栈
本例使用Python的socket库来实现UDP的发送与接收。socket库提供了对网络套接字的操作，使得UDP编程变得简单。
3. 代码实现
3.1 UDP服务器端实现
下面是一个简单的UDP服务器的实现代码，它接收客户端发送的数据并打印出来：
import socket
def udp_server(host='127.0.0.1', port=65432):
# 创建UDP套接字
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
# 绑定套接字到地址
server_socket.bind((host, port))
print(f"UDP server is running on {host}:{port}...")
while True:
# 接收数据
data, client_address = server_socket.recvfrom(1024)
print(f"Received data: {data.decode()} from {client_address}")
# 发送回复数据
reply = f"Message received: {data.decode()}"
server_socket.sendto(reply.encode(), client_address)
if __name__ == "__main__":
udp_server()
3.2 UDP客户端实现
下面是一个简单的UDP客户端的实现代码，它发送数据到服务器并接收回复：
import socket
def udp_client(host='127.0.0.1', port=65432):
# 创建UDP套接字
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
message = "Hello, UDP Server!"
print(f"Sending: {message}")
# 发送数据
client_socket.sendto(message.encode(), (host, port))
# 接收回复
data, server = client_socket.recvfrom(1024)
print(f"Received: {data.decode()} from {server}")
# 关闭套接字
client_socket.close()
if __name__ == "__main__":
udp_client()
4. 运行结果
4.1 运行UDP服务器
在终端中执行以下命令以运行UDP服务器：
python udp_server.py
您将看到如下输出，表示服务器正在运行并等待接收数据：
UDP server is running on 127.0.0.1:65432...
4.2 运行UDP客户端
在另一个终端窗口中，运行UDP客户端：
python udp_client.py
客户端将发送数据并接收服务器的回复，输出如下：
Sending: Hello, UDP Server!
Received: Message received: Hello, UDP Server! from ('127.0.0.1', 65432)
4.3 服务器端接收数据
在运行UDP客户端的终端，UDP服务器将显示接收到的数据和客户端的地址：
Received data: Hello, UDP Server! from ('127.0.0.1', 49420)