TCP与UDP的区别（什么是三次握手和四次挥手）
目录
一、TCP和UDP是什么
二、TCP和UDP的区别
三、TCP协议三次握手
为什么是三次握手而不是两次握手 ？
在不可靠信道上建立可靠连接会产生什么问题呢？
四、四次挥手
为什么客户端需要等待超时时间？
总结：
我们日常生活中微信聊天，浏览网页，和你现在正在看的csdn 都是通过TCP和UDP这两种协议进行数据传输的。
TCP和UDP都工作在传输层，他们的目的都是在程序和程序之间传输数据（文本，视频，图片等）这些数据对于TCP和UDP来说都是一堆二进制数，那他们之间的区别是什么呢？
一、TCP和UDP是什么
TCP：
传输控制协议（TCP，Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
UDP：
Internet 协议集支持一个无连接的传输协议，该协议称为用户数据报协议（UDP，User Datagram Protocol）。UDP 为应用程序提供了一种无需建立连接就可以发送封装的 IP 数据包的方法。
是不是看懵了。。。。。。
其实我们可以将UDP当作我们平时写信来传输数据，而TCP就是打电话来传输数据。
那这两者有什么区别呢？
二、TCP和UDP的区别
上面我们说了，UDP->写信，TCP->打电话。这两者本质的区别就是写信是基于非连接的，打电话是基于连接的。也就是说UDP是基于非连接的，TCP是基于连接的。
写信的时候我们要考虑：
<1> 发出去的信对方是否收到；
<2> 信的内容是否完整；
<3> 发出去的信的顺序是否正确；
打电话的时候就没有上面的顾虑：
<1> 电话接通，建立连接。
<2> 互相通话，你说出去的话能及时的得到对方的回应。
<3> 结束通话。
通过对上面的理解我们来看下面的总结：
- TCP面向连接，通过三次握手建立连接，四次挥手接除连接;UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接，这种方式为UDP带来了高效的传输效率，但也导致无法确保数据的发送成功。
- TCP是可靠的通信方式。通过TCP连接传送的数据，TCP通过超时重传、 数据校验等方式来确保数据无差错，不丢失，不重复，且按序到达；而UDP由于无需连接的原因，将会以最大速度进行传输，但不保证可靠交付，也就是会出现丢失、重复等等问题。
- TCP面向字节流，实际上是TCP把数据看成一连串无结构的字节流，由于连接的问题，当网络出现波动时，连接可能出现响应问题；UDP是面向报文的，UDP没有拥塞控制，因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低。
- 每一条TCP连接只能是点到点的；而UDP不建立连接，所以可以支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信，也就是可以同时接受多个人的包。
三、TCP协议三次握手
三次握手是建立连接的过程。
我们对比下图来看：
当客户端向服务端发起连接时，会先发一包连接请求数据（SYN），询问服务端能否建立连接，如果服务端同意建立连接，会回复客户端一个（SYN+ACK）包数据，客户端收到之后，回复一包（ACK）包，连接建立。
因为这个过程中互相发送了三包数据，所以称之为三次握手。
为什么是三次握手而不是两次握手 ？
服务端回复完SYN+ACK之后就建立连接，为了防止已失效的请求报文，突然又传到服务器引起错误。
假设用两次握手建立连接，客户端向服务器端发送了一个（SYN）A包，来请求建立连接，因为一些未知的原因A包未到达服务器，在中间某个网络结点产生了滞留，为了建立连接，客户端会重发（SYN）B包，这次B包正常送达，服务端回复（SYN+ACK）之后建立连接，两次握手完成。但是这时候A包阻塞的网络结点突然恢复，A包又送达到服务端，服务端以为客户端又发送了一次连接，在发送完（SYN+ACK）包之后进入等待数据状态。客户端认为是一个连接，但是服务端认为是两个连接，造成了状态不一致问题。
如果是三次握手的话，服务端接收到A包，回复（SYN+ACK）包之后会等待客户端的ACK包，如果等不到，连接建立失败。
三次握手目的就是在不可靠的信道上建立可靠的连接。
在不可靠信道上建立可靠连接会产生什么问题呢？
一包数据可能会被拆成多包发送，就会产生丢包问题，这些数据包到达的先后顺序不同，就会产生乱序问题。
为了解决这两个问题TCP为每一个连接建立了一个发送缓冲区，从建立连接后的第一个序列号为0，后面每个序列号依次加1，发送数据时，从发送缓冲区取一部分数据组成发送报文，在TCP头中会附带序列号和长度，接收端在收到数据后需要回复确认报文，确认报文中的ACK=接收序列号+长度=下一包数据发送的起始序列号。服务端根据序列号和长度重构出完整的数据，如果传输过程中有数据包丢失，服务端会要求客户端重发。
四、四次挥手
处于连接状态的客户端和服务端，都可以发起关闭连接请求，需要四次挥手来进行连接关闭。
客户端主动发起连接关闭请求，它需要向服务端发送一包（FIN）包，表示要关闭连接，自己进入终止等待1状态，这就是第一次挥手。
服务端收到（FIN）包，发送一包（ACK）包，表示自己进入了关闭等待状态，客户端进入终止等待2状态，这就是第二次挥手。
服务端此时还可以发送未发送的数据，客户端也可以接收数据，等服务端发送完数据之后，发送一包FIN包，进入最后确认状态，这就是第三次挥手。
客户端收到之后，回复一包（ACK）包，进入超时等待状态，经过超时时间后关闭连接，服务端收到（ACK）包之后立即关闭连接，这就是第四次挥手。
为什么客户端需要等待超时时间？
为了保证服务端已收到（ACK）包，如果客户端发完（ACK）包之后就关闭，但是（ACK）包如果在发送过程中丢失，服务端就会一直停留在最后确认状态。
如果客户端发完（ACK）包之后等待一段时间，服务端如果没有收到（ACK）包会重发（FIN）包，客户端收到（FIN）之后继续发（ACK）包，并更新超时时间。
四次挥手和三次握手一样，在不可靠的网络链路种，进行可靠的连接断开。
总结：
UDP：性能损耗少，资源占用少，稳定性弱
eg：域名查询，语音通话，视频直播，隧道网络（VPN）
TCP：稳定可靠
eg：传输文件，发送邮件，浏览网页等；
本文参考：
【一条视频讲清楚TCP协议与UDP协议-什么是三次握手与四次挥手】 https://www.bilibili.com/video/BV1kV411j7hA/?share_source=copy_web&vd_source=65d2d677bbcda991d3d564eaa4e4c4d3