tcp和udp的区别有哪些

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TCP和UDP的区别有哪些

作为程序员面试中必考的网络八股文，TCP和UDP的区别被问到的概率高达90%。很多人虽然能背出"TCP可靠、UDP不可靠"的结论，但面试官更期待听到具体的技术实现差异。下面从七个实战角度，带你拆解两者的核心区别。

一、打电话 vs 发短信：连接机制不同

TCP就像打电话，拨通前需要三次握手建立连接。客户端发SYN包，服务端回SYN-ACK，客户端再发ACK确认，才能开始正式传输数据。这种机制确保了双方都有"在线状态感知"。

UDP则像发短信，发件人不需要确认对方手机是否开机，直接把数据包扔向目标地址。这种无连接特性让它成为直播、游戏场景的首选。

二、快递保价 vs 普通包裹：可靠性对比

TCP通过三大机制保证传输可靠：

1. 超时重传：数据包发出后启动定时器，超时未收到ACK则重发
2. 数据校验：通过校验和机制验证数据完整性
3. 序列号机制：解决乱序和重复问题

UDP就像普通快递，既不保证数据包必达，也不处理丢包后的重传。直播场景中偶尔卡顿，就是因为UDP丢包后不做补偿。

三、限速车道 vs 高速公路：传输速度差异

由于要维护连接状态、执行流量控制，TCP的传输延迟通常在100ms以上。而UDP的端到端延迟可以做到10ms级别，这对实时音视频传输至关重要。

但要注意：UDP的高速度是以牺牲可靠性为代价的。有些面试者会把这点表述为"UDP比TCP快"，这种说法其实不够准确。

四、智能水阀 vs 消防水管：流量控制方式

TCP内置拥塞控制算法（如慢启动、拥塞避免），能根据网络状况动态调整发送速率。就像高速公路的智能限速系统，既充分利用带宽，又避免造成网络拥堵。

UDP没有流量控制机制，像直接打开消防水龙头，无论网络是否拥堵都会全力发送数据包。这在视频会议场景反而成为优势——优先保证实时性，允许适度丢包。

五、顺序清单 vs 随机抽签：数据包排序

TCP通过序列号严格保证数据包的接收顺序，即使网络传输时乱序到达，接收方也会按序号重新组装。这解释了为什么下载文件必须用TCP协议。

UDP数据包则是"各走各路"，接收顺序无法保证。比如视频通话中，后发出的嘴唇动作帧可能比先发出的声音帧更早到达，导致音画不同步。

六、西装革履 vs 运动短裤：协议头大小

TCP头部至少20字节，包含序列号、确认号、窗口大小等十余个字段，像穿着正式西装的管理层。UDP头部仅8字节（源端口+目标端口+长度+校验和），就像穿着轻便的运动装。

这种差异在物联网场景尤为明显：一个智能水表每天发送1000次数据，用UDP相比TCP每年可节省约1.5GB流量。

七、应用场景选择指南

根据前面的特性对比，可以得出经典选择原则：

• 选TCP：文件传输、邮件收发、网页浏览
• 选UDP：直播推流、在线游戏、视频会议

但实际开发中常有交叉使用的情况。比如微信视频通话底层用UDP传输音视频流，上层通过私有协议实现部分可靠性控制。

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