网络编程之网络通信是什么——UDP与TCP的区别

      首先，补充一下其他的知识，会更加方便了解。

     OSI模型：是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的网络互联模型，推荐所有公司使用这个规范来控制网络。这样所有公司都有相同的规范，就能互联了。

     OSI是一个开放性的通信系统互连参考模型，它是一个定义得非常好的协议规范。OSI模型有7层结构，物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

 其内容如下：

第7层应用层—直接对应用程序提供服务，应用程序可以变化，但要包括电子消息传输
第6层表示层—格式化数据，以便为应用程序提供通用接口。这可以包括加密服务
第5层会话层—在两个节点之间建立端连接。此服务包括建立连接是以全双工还是以半双工的方式进行设置，尽管可以在层4中处理双工方式
第4层传输层—常规数据递送－面向连接或无连接。包括全双工或半双工、流控制和错误恢复服务
第3层网络层—本层通过寻址来建立两个节点之间的连接，它包括通过互连网络来路由和中继数据
第2层数据链路层—在此层将数据分帧，并处理流控制。本层指定拓扑结构并提供硬件寻址
第1层物理层—原始比特流的传输，电子信号传输和硬件接口数据发送时，从第七层传到第一层，接受方则相反。
1至4层被认为是低层，这些层与数据移动密切相关。5至7层是高层，包含应用程序级的数据。OSI模型用途相当广泛。

 

现在我能发正确的发比特流数据到另一台计算机了，但是当我发大量数据时候，可能需要好长时间，例如一个视频格式的，网络会中断好多次（事实上，即使有了物理层和数据链路层，网络还是经常中断，只是中断的时间是毫秒级别的）。

那么，我还须要保证传输大量文件时的准确性。于是，我要对发出去的数据进行封装。就像发快递一样，一个个地发。

于是，先发明了传输层（传输层在OSI模型中，是在网络层上面）

例如TCP，是用于发大量数据的，我发了1万个包出去，另一台电脑就要告诉我是否接受到了1万个包，如果缺了3个包，就告诉我是第1001，234，8888个包丢了，那我再发一次。这样，就能保证对方把这个视频完整接收了。

例如UDP，是用于发送少量数据的。我发20个包出去，一般不会丢包，所以，我不管你收到多少个。在多人互动游戏，也经常用UDP协议，因为一般都是简单的信息，而且有广播的需求。如果用TCP，效率就很低，因为它会不停地告诉主机我收到了20个包，或者我收到了18个包，再发我两个！如果同时有1万台计算机都这样做，那么用TCP反而会降低效率，还不如用UDP，主机发出去就算了，丢几个包你就卡一下，算了，下次再发包你再更新。

   

UDP协议

       UDP是无连接通信协议，即在数据传输时，数据的发送端和接收端不建立逻辑连接。简单来说，当一台计算机向另外一台计算机发送数据时，发送端不会确认接收端是否存在，就会发出数据，同样接收端在收到数据时，也不会向发送端反馈是否收到数据。

       由于使用UDP协议消耗资源小，通信效率高，所以通常都会用于音频、视频和普通数据的传输例如视频会议都使用UDP协议，因为这种情况即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。

       但是在使用UDP协议传送数据时，由于UDP的面向无连接性，不能保证数据的完整性，因此在传输重要数据时不建议使用UDP协议。UDP的交换过程如下图所示。

​​​​​​​TCP协议

      TCP协议是面向连接的通信协议，即在传输数据前先在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据，它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。在TCP连接中必须要明确客户端与服务器端，由客户端向服务端发出连接请求，每次连接的创建都需要经过“三次握手”。第一次握手，客户端向服务器端发出连接请求，等待服务器确认，第二次握手，服务器端向客户端回送一个响应，通知客户端收到了连接请求，第三次握手，客户端再次向服务器端发送确认信息，确认连接。整个交互过程如下图所示。

       由于TCP协议的面向连接特性，它可以保证传输数据的安全性，所以是一个被广泛采用的协议，例如在下载文件时，如果数据接收不完整，将会导致文件数据丢失而不能被打开，因此，下载文件时必须采用TCP协议。

 

 

总结：

1. UDP: 传送速度快，但是容易丢数据，可用于视频聊天，语音聊天
2. TCP: 传送稳定，不会丢失数据，可用于文件的上传、下载
   
    

UDP程序交互的流程

      发送端

1,创建DatagramSocket对象

2，创建DatagramPacket对象，并封装数据

3，发送数据

4，释放流资源

     接收端

1,创建DatagramSocket对象

2,创建DatagramPacket对象

3,接收数据存储到DatagramPacket对象中

4,获取DatagramPacket对象的内容

 5,释放流资源
 

TCP程序交互的流程

       客户端

1,创建客户端的Socket对象

2,获取Socket的输出流对象

3,写数据给服务器

4,获取Socket的输入流对象

5，使用输入流，读反馈信息

6,关闭流资源

       服务器端

1，创建服务器端ServerSocket对象，指定服务器端端口号

2，开启服务器，等待着客户端Socket对象的连接，如有客户端连接，返回客户端的Socket对象

3,通过客户端的Socket对象，获取客户端的输入流，为了实现获取客户端发来的数据

4,通过客户端的输入流，获取流中的数据

5,通过客户端的Socket对象，获取客户端的输出流，为了实现给客户端反馈信息

6,通过客户端的输出流，写数据到流中

7,关闭流资源