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TCP vs UDP：核心区别、握手过程与应用场景（附对比图）

java 2025/5/4 20:58:08

🌐 引言

在网络通信中，TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）是两大核心传输层协议。它们各有优劣，适用于不同场景。本文将用图文对比+实战示例，帮你彻底理解两者的区别！

🔍 一、核心区别对比表

特性	TCP	UDP
连接方式	面向连接（需握手）	无连接（直接发送）
可靠性	✅ 可靠（确认重传机制）	❌ 不可靠（可能丢包）
数据顺序	✅ 保证顺序	❌ 不保证顺序
传输效率	⚠️ 较低（需额外控制开销）	⚡ 极高（无控制字段）
流量控制	✅ 滑动窗口机制	❌ 无控制
拥塞控制	✅ 动态调整速率	❌ 无控制
头部大小	20-60字节	仅8字节
典型应用	HTTP/HTTPS、FTP、SSH	视频流、DNS、在线游戏

🤝 二、TCP的三次握手与四次挥手（图解）

1. 三次握手建立连接

目的：同步初始序列号（ISN），确保双方收发能力正常。

2. 四次挥手断开连接

为什么需要四次？

因为TCP是全双工的，两端需分别确认关闭。

🎯 三、UDP的通信流程（图解）

特点：

像寄平信，不关心对方是否收到
头部仅8字节（源端口+目标端口+长度+校验和）

💡 四、如何选择TCP还是UDP？

✅ 用TCP的场景

需要可靠传输（如文件下载、网页访问）
需保证数据顺序（如数据库同步）
容忍一定延迟（如电子邮件）

✅ 用UDP的场景

实时性优先（如视频会议、直播）
高频小数据包（如DNS查询、游戏战斗数据）
广播/组播（如IPTV）

☕ 五、Java实战代码示例

1. TCP客户端/服务端

TCP服务端（接收数据）

import java.io.*;
import java.net.*;
public class TCPServer {public static void main(String[] args) throws IOException {ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);System.out.println("TCP Server启动，监听端口 8888...");Socket clientSocket = serverSocket.accept();BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));String inputLine;while ((inputLine = in.readLine()) != null) {System.out.println("收到TCP消息: " + inputLine);}}
}

TCP客户端（发送数据）

import java.io.*;
import java.net.*;
public class TCPClient {public static void main(String[] args) throws IOException {Socket socket = new Socket("localhost", 8888);PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);out.println("Hello TCP!");System.out.println("TCP消息已发送");socket.close();}
}

2. UDP客户端/服务端

UDP服务端（接收数据）

import java.net.*;
public class UDPServer {public static void main(String[] args) throws IOException {DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9999);byte[] buffer = new byte[1024];System.out.println("UDP Server启动，监听端口 9999...");DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);socket.receive(packet);String message = new String(packet.getData(), 0, packet.getLength());System.out.println("收到UDP消息: " + message);}
}

UDP客户端（发送数据）

import java.net.*;
public class UDPClient {public static void main(String[] args) throws IOException {DatagramSocket socket = new DatagramSocket();InetAddress address = InetAddress.getByName("localhost");String message = "Hello UDP!";byte[] buffer = message.getBytes();DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length, address, 9999);socket.send(packet);System.out.println("UDP消息已发送");}
}