TCP和UDP比较

以下是 TCP（传输控制协议） 和 UDP（用户数据报协议） 的详细对比，涵盖核心特性、应用场景及技术差异：

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1. 核心特性对比 特性TCPUDP连接方式面向连接（需三次握手建立连接）无连接（直接发送数据包）可靠性高可靠性（确认应答、重传机制）不可靠（不保证数据到达或顺序）数据顺序保证数据按序到达不保证顺序流量控制通过滑动窗口机制实现无流量控制拥塞控制动态调整发送速率（如慢启动算法）无拥塞控制头部大小较大（20字节固定 + 可选字段）较小（8字节固定）传输效率低（需建立连接、确认等额外开销）高（直接发送，无额外控制）适用场景对可靠性要求高的场景对实时性要求高的场景

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2. 技术机制差异 （1）连接管理

TCP：

通过 三次握手 建立连接（SYN → SYN-ACK → ACK）。

通过 四次挥手 断开连接（FIN → ACK → FIN → ACK）。

UDP：

无连接建立和断开过程，直接发送数据包。

（2）数据可靠性

TCP：

使用 序列号（Sequence Number） 和 确认号（Acknowledgment Number） 跟踪数据包。

未收到确认时触发 超时重传。

UDP：

无确认机制，数据丢失不重传。

（3）传输模式

TCP：

面向字节流（数据被视为连续流，无固定边界）。

接收端需重组数据流。

UDP：

面向数据报（每个数据包独立，有明确边界）。

接收端按包处理，无需重组。

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3. 典型应用场景 协议应用场景TCP- 网页浏览（HTTP/HTTPS） - 文件传输（FTP） - 电子邮件（SMTP/POP3/IMAP） - 数据库连接（MySQL）UDP- 实时音视频（Zoom、VoIP） - 在线游戏（低延迟需求） - DNS查询（快速响应） - 直播流媒体（如RTP）

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4. 关键选择依据

选择TCP的条件：

数据完整性至关重要（如文件传输、金融交易）。

需要动态调整传输速率（如网络拥塞时）。

选择UDP的条件：

实时性优先（如视频通话、在线游戏）。

容忍少量数据丢失（如传感器数据上报）。

需要广播或多播（如IPTV）。

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5. 总结

TCP 是可靠、有序的“电话通话式”协议，适合需要高可靠性的场景。

UDP 是快速、轻量的“明信片式”协议，适合实时性和效率优先的场景。

实际应用中，两者常结合使用（例如：QUIC协议基于UDP实现类似TCP的可靠性）。