Day 5 - UDP 单播、广播与设备发现

建议用时：150-210 分钟

你将学会什么

使用 UdpClient 发送和接收
理解广播与端口绑定
为 UDP 消息增加编号

UDP 不建立连接，速度快但不保证到达、顺序或唯一，适合设备发现和少量状态广播。今天的 3 个例子都要亲手敲，不能只复制，也不能只看运行结果。

标为 Program.cs 的最小例子可以放进控制台练习项目；标为 Service、ViewModel、XAML 或 SQL 文件的例子，要在本周项目中按前一天已经建立的模型继续敲。文件名和上下文不同，不要把所有片段塞进同一个 Program.cs。

学习衔接

这是 Week 14 的第 5 天。先使用前面已经掌握的 C#、异步、异常、接口和 MVVM，只增加今天这一层上位机能力。

今天的最低通过线

顺序	必须掌握	怎么证明
1	使用 UdpClient 发送和接收	能用自己的话解释并完成对应例子
2	理解广播与端口绑定	能用自己的话解释并完成对应例子
3	为 UDP 消息增加编号	能用自己的话解释并完成对应例子

先用大白话理解

UDP 不建立连接，速度快但不保证到达、顺序或唯一，适合设备发现和少量状态广播。

学习时固定按这个顺序：


先看数据是什么
-> 再看最小代码
-> 对照运行结果
-> 修改一个参数
-> 故意制造错误
-> 最后组合进上位机项目

例子 1：发送 UDP 数据报

文件：Program.cs


using var udp = new UdpClient();
byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes("DISCOVER");
int count = await udp.SendAsync(data, "127.0.0.1", 9001);
Console.WriteLine(count);

运行结果或界面效果：


输出已发送字节数

必须改一次： 改为局域网广播前先开启 EnableBroadcast。

例子 2：接收并查看来源

文件：Program.cs


using var udp = new UdpClient(9001);
UdpReceiveResult result = await udp.ReceiveAsync();
Console.WriteLine(result.RemoteEndPoint);
Console.WriteLine(Encoding.UTF8.GetString(result.Buffer));

运行结果或界面效果：


显示发送方地址和消息

必须改一次： 增加取消令牌或超时。

例子 3：用序号发现丢包

文件：Program.cs


int[] receivedSequence = [1, 2, 4, 5];
for (int i = 1; i < receivedSequence.Length; i++)
{
    if (receivedSequence[i] != receivedSequence[i - 1] + 1)
        Console.WriteLine($"缺少 {receivedSequence[i - 1] + 1}");
}

运行结果或界面效果：


缺少 3

必须改一次： 处理重复序号。

常见错误和修法

用 UDP 做必须可靠到达的控制命令
广播地址或防火墙配置错误
没有消息编号却想判断丢包

修错顺序固定为：先看第一条异常和行号，再看输入数据，再看原始字节或状态，最后才怀疑框架。

小白重复敲写训练

不看上面的代码，重新敲“发送 UDP 数据报”。
不看上面的代码，重新敲“接收并查看来源”。
不看上面的代码，重新敲“用序号发现丢包”。
完成改动任务：改为局域网广播前先开启 EnableBroadcast。
完成改动任务：增加取消令牌或超时。
完成改动任务：处理重复序号。

每日小测

今天的知识在上位机里解决什么问题？
三个例子分别输入了什么，输出了什么？
如果运行结果不对，你第一步检查什么？
哪一段代码负责停止、超时或错误处理？

小测答案

答案不能只背一句话。回到三个例子，用代码中的变量、方法和输出逐项说明。能脱离页面说清楚，才算真的理解。

今日作业

新建空项目，不复制地重做三个例子。
每个例子都完成“必须改一次”。
故意制造一个错误，记录错误文字和修复办法。
把今天代码提交到自己的练习仓库。

作业验收

三个例子都能运行或显示预期界面。
能解释关键数据从哪里来、经过什么处理、最后去哪里。
失败时不会让程序无提示崩溃。
能说出今天内容如何进入“Avalonia 网络调试助手”。