UDP和TCP的主要区别是什么
UDP（用户数据报协议）和 TCP（传输控制协议）是互联网传输层的两大核心协议，主要区别体现在连接方式、可靠性、传输效率、头部开销及适用场景上。以下是具体对比：
一、核心区别对比表
特性 | TCP（传输控制协议） | UDP（用户数据报协议） |
|---|---|---|
连接方式 | 面向连接（需“三次握手”建立连接，“四次挥手”断开） | 无连接（直接发送数据报，无需预先建立连接） |
可靠性 | 可靠传输（通过确认、重传、序列号等机制保证） | 不可靠传输（不保证数据到达、顺序或完整性） |
传输顺序 | 严格按发送顺序到达（序列号保证） | 不保证顺序（数据报可能乱序） |
流量控制 | 滑动窗口机制（接收方通知发送方可发送的数据量） | 无流量控制（发送方速率不受接收方限制） |
拥塞控制 | 复杂拥塞控制（慢启动、拥塞避免、快速重传等） | 无拥塞控制（网络拥塞时可能加剧丢包） |
头部开销 | 至少20字节（含序列号、确认号、窗口大小等字段） | 固定8字节（仅源/目的端口、长度、校验和） |
传输效率 | 延迟较高（因连接建立、确认、重传等机制） | 延迟低（无额外控制机制，数据报直接发送） |
典型应用场景 | 需可靠传输的场景（如HTTP、SMTP、FTP、SSH） | 实时性优先的场景（如DNS、视频通话、游戏、直播） |
二、关键差异详解
1. 连接方式：是否“握手”？
TCP：必须通过“三次握手”建立双向连接（客户端→服务端→客户端），确保双方收发能力正常；传输结束后通过“四次挥手”断开连接（避免数据残留）。
UDP：无连接建立与断开过程，发送方直接将数据封装为“数据报”（Datagram）发送，接收方被动接收（类似“寄信” vs “打电话”）。
2. 可靠性：是否“保活”？
TCP：通过四大机制保证可靠性：
确认机制（ACK）：接收方收到数据后返回确认报文，发送方未收到则重传；
序列号与排序：每个数据段标注序列号，接收方按序重组，丢弃重复数据；
流量控制：滑动窗口机制限制发送速率，避免接收方缓冲区溢出；
拥塞控制：根据网络拥塞状态动态调整发送速率（如慢启动阶段逐步增加窗口）。
UDP：完全“尽力而为”，不处理丢包、乱序或重复。例如，视频通话中丢失几帧画面可跳过，但文件下载丢失则需重传（因此TCP更适合文件传输）。
3. 传输效率：速度与延迟的权衡
TCP：因连接建立、确认、重传、流量控制等机制，延迟较高（尤其在高延迟或高丢包网络中），但吞吐量稳定（适合大文件、网页加载等对完整性要求高的场景）。
UDP：无额外控制逻辑，数据报“即发即走”，延迟极低（通常比TCP低10%-50%），但可能因网络拥塞导致大量丢包（适合实时性要求高于完整性的场景，如游戏操作指令、视频流）。
4. 头部开销：轻量 vs 复杂
TCP：头部至少20字节（可选字段最多40字节），包含序列号、确认号、窗口大小、校验和等字段，用于实现可靠性与流量控制。
UDP：固定8字节头部（源端口、目的端口、长度、校验和），仅标识数据来源与长度，无冗余控制信息，更节省带宽。
三、如何选择？看场景需求
选TCP：当业务需要“数据完整+顺序正确”时（如邮件发送、网页加载、文件下载、远程登录）。
选UDP：当业务需要“低延迟+实时性”时（如视频通话、在线游戏、DNS查询、直播推流）。
部分场景会结合两者优势（如QUIC协议，基于UDP实现可靠传输，用于HTTP/3），但核心仍是根据业务对“可靠性”与“实时性”的优先级取舍。