面试官：如何理解UDP 和 TCP? 区别? 应用场景?

灰太狼 2023-01-21 07:22 15阅读 0赞

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## 一、UDP ##

UDP（User Datagram Protocol），用户数据包协议，是一个简单的「面向数据报的通信协议」，即对应用层交下来的报文，不合并，不拆分，只是在其上面加上首部后就交给了下面的网络层

也就是说无论应用层交给`UDP`多长的报文，它统统发送，一次发送一个报文

而对接收方，接到后直接去除首部，交给上面的应用层就完成任务

`UDP`报头包括4个字段，每个字段占用2个字节（即16个二进制位），标题短，开销小

![5ec8a8cb363c3598fd613bc154577b82.png][]

特点如下：

*  UDP 不提供复杂的控制机制，利用 IP 提供面向无连接的通信服务
 *  传输途中出现丢包，UDP 也不负责重发
 *  当包的到达顺序出现乱序时，UDP没有纠正的功能。
 *  并且它是将应用程序发来的数据在收到的那一刻，立即按照原样发送到网络上的一种机制。即使是出现网络拥堵的情况，UDP 也无法进行流量控制等避免网络拥塞行为

## 二、TCP ##

TCP（Transmission Control Protocol），传输控制协议，是一种可靠、「面向字节流的通信协议」，把上面应用层交下来的数据看成无结构的字节流来发送

可以想象成流水形式的，发送方TCP会将数据放入“蓄水池”（缓存区），等到可以发送的时候就发送，不能发送就等着，TCP会根据当前网络的拥塞状态来确定每个报文段的大小

`TCP`报文首部有20个字节，额外开销大

![2ac37c1fbeec20a7e87b51db7935c15d.png][]

特点如下：

*  TCP充分地实现了数据传输时各种控制功能，可以进行丢包时的重发控制，还可以对次序乱掉的分包进行顺序控制。而这些在 UDP 中都没有。
 *  此外，TCP 作为一种面向有连接的协议，只有在确认通信对端存在时才会发送数据，从而可以控制通信流量的浪费。
 *  根据 TCP 的这些机制，在 IP 这种无连接的网络上也能够实现高可靠性的通信（ 主要通过校验和、序列号、确认应答、重发控制、连接管理以及窗口控制等机制实现）

## 三、区别 ##

`UDP`与`TCP`两者的都位于传输层，如下图所示：

![ae00ba1a0a7623c11e138670c1844ded.png][]

两者区别如下表所示：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th><br></th> 
   <th>TCP</th> 
   <th>UDP</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>可靠性</td> 
   <td>可靠</td> 
   <td>不可靠</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>连接性</td> 
   <td>面向连接</td> 
   <td>无连接</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>报文</td> 
   <td>面向字节流</td> 
   <td>面向报文</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>效率</td> 
   <td>传输效率低</td> 
   <td>传输效率高</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>双共性</td> 
   <td>全双工</td> 
   <td>一对一、一对多、多对一、多对多</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>流量控制</td> 
   <td>滑动窗口</td> 
   <td>无</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>拥塞控制</td> 
   <td>慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复</td> 
   <td>无</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>传输效率</td> 
   <td>慢</td> 
   <td>快</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

*  TCP 是面向连接的协议，建立连接3次握手、断开连接四次挥手，UDP是面向无连接，数据传输前后不连接连接，发送端只负责将数据发送到网络，接收端从消息队列读取
 *  TCP 提供可靠的服务，传输过程采用流量控制、编号与确认、计时器等手段确保数据无差错，不丢失。UDP 则尽可能传递数据，但不保证传递交付给对方
 *  TCP 面向字节流，将应用层报文看成一串无结构的字节流，分解为多个TCP报文段传输后，在目的站重新装配。UDP协议面向报文，不拆分应用层报文，只保留报文边界，一次发送一个报文，接收方去除报文首部后，原封不动将报文交给上层应用
 *  TCP 只能点对点全双工通信。UDP 支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信

两者应用场景如下图：

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可以看到，TCP 应用场景适用于对效率要求低，对准确性要求高或者要求有链接的场景，而UDP 适用场景为对效率要求高，对准确性要求低的场景

## 参考文献 ##

*  https://zh.wikipedia.org
 *  https://www.shangmayuan.com/a/a1e3ceb218284cefb95de7fd.html
 *  https://segmentfault.com/a/1190000021815671
 *  https://vue3js.cn/interview

\--The End--

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