计算机分层中的传输层，主要是负责计算机之间的数据传输，TCP 和 UDP 都属于传输层协议。在实际开发过程中，需要根据实际需求的来选择适当的传输协议。
在这里我们简单总结下 TCP、UDP 的特点和区别以及实际开发中如何选择。
TCP 和 UDP 的定义
TCP 是面向有连接，可靠的流协议。保证两端通讯主机之间的通信可达，可以处理丢包、乱序等异常，可以有效利用带宽、缓解网络拥堵。
UDP 是面向无连接，不可靠的数据报协议。不会处理丢包、乱序等异常，一般交给上层的应用层处理。
UDP 的特点及使用场景
UDP 不提供复杂的控制机制，利用 IP 提供面向无连接的通信服务，随时都可以发送数据，处理简单且高效，经常用于以下场景：
包总量较小的通信（DNS、SNMP）
视频、音频等多媒体通信（即时通信）
广播通信
TCP 的特点及使用场景
相对于 UDP，TCP实现了数据传输过程中的各种控制，可以进行丢包时的重发控制，还可以对次序乱掉的分包进行顺序控制。
在对可靠性要求较高的情况下，可以使用 TCP，即不考虑 UDP 的时候，都可以选择 TCP。
总结
这里简单总结下：
1.TCP 是面向连接的，UDP 是面向无连接的；故 TCP 需要建立连接和断开连接，UDP 不需要。
2.TCP 是流协议，UDP 是数据包协议；故TCP 数据没有大小限制，UDP 数据报有大小限制（UDP 协议本身限制、数据链路层的 MTU、缓存区大小）。
3.TCP 是可靠协议，UDP 是不可靠协议；故 TCP 会处理数据丢包重发以及乱序等情况，UDP 则不会处理。
TCP 为什么要三次握手，四次挥手？
TCP为什么要三次握手，四次握手？
TCP属于传输层协议，是面向有连接，可靠的流协议。面对有连接这个特性，TCP就有建立连接和断开连接的过程。我们分别了解建立连接和断开连接的流程以及当中的一些疑问。
TCP 建立连接和断开连接流程
首先我们来看下这张经典的流程图：
三次握手四次挥手过程.png
TCP连接的建立（三次握手）：
三次握手过程.gif
最开始的时候客户端和服务器都是处于
CLOSED状态。主动打开连接的为客户端，被动打开连接的是服务器。
1.Client 端首先发送一个SYN 包，告诉 Server 端我的初始序列号是 X；Client 端进入了 SYN-SENT（同步已发送状态）状态。
2.Server 端收到 SYN包后回复给 Client一个 ACK确认包，告诉 Client 说我收到了；Server端进入了SYN-RCVD（同步收到）状态。
3.接着 Server 端也需要告诉 Client 端自己的初始序列号，于是 Server 也发送一个 SYN 包告诉 Client 我的初始序列号是Y；
4.Client 端收到后，回复Server 一个 ACK 确认包说我知道了。之后 Client 和 Server 进入ESTABLISHED（已建立连接）状态。
5.当服务器收到客户端的确认后也进入ESTABLISHED状态，此后双方就可以开始通信了。
重点： Server 的 ACK 确认包和接下来的 SYN包合成一个SYN ACK包一起发送的，没必要分别单独发送，这样子三次握手在进行最少次交互的情况下完成了两端的资源分配和初始化序列号的交换。
为什么TCP客户端最后还要发送一次确认呢？
一句话，主要防止已经失效的连接请求报文突然又传送到了服务器，从而产生错误。
如果使用的是两次握手建立连接，假设有这样一种场景，客户端发送了第一个请求连接并且没有丢失，只是因为在网络结点中滞留的时间太长了，由于TCP[图片上传中...(四次挥手动画.gif-6d1ed4-1543308701562-0)]
的客户端迟迟没有收到确认报文，以为服务器没有收到，此时重新向服务器发送这条报文，此后客户端和服务器经过两次握手完成连接，传输数据，然后关闭连接。此时此前滞留的那一次请求连接，网络通畅了到达了服务器，这个报文本该是失效的，但是，两次握手的机制将会让客户端和服务器再次建立连接，这将导致不必要的错误和资源的浪费。
如果采用的是三次握手，就算是那一次失效的报文传送过来了，服务端接受到了那条失效报文并且回复了确认报文，但是客户端不会再次发出确认。由于服务器收不到确认，就知道客户端并没有请求连接。
TCP连接的释放（四次挥手）:
四次挥手动画.gif
数据传输完毕后，双方都可释放连接。最开始的时候，客户端和服务器都是处于
ESTABLISHED状态，然后客户端主动关闭，服务器被动关闭。
1.客户端进程发出连接释放报文，并且停止发送数据。释放数据报文首部，FIN=1，其序列号为seq=u（等于前面已经传送过来的数据的最后一个字节的序号加1），此时，客户端进入FIN-WAIT-1（终止等待1）状态。 TCP规定，FIN报文段即使不携带数据，也要消耗一个序号。
2.服务器收到连接释放报文，发出确认报文，ACK=1，ack=u+1，并且带上自己的序列号seq=v，此时，服务端就进入了CLOSE-WAIT（关闭等待）状态。TCP服务器通知高层的应用进程，客户端向服务器的方向就释放了，这时候处于半关闭状态，即客户端已经没有数据要发送了，但是服务器若发送数据，客户端依然要接受。这个状态还要持续一段时间，也就是整个CLOSE-WAIT状态持续的时间。
3.客户端收到服务器的确认请求后，此时，客户端就进入FIN-WAIT-2（终止等待2）状态，等待服务器发送连接释放报文（在这之前还需要接受服务器发送的最后的数据）。
4.服务器将最后的数据发送完毕后，就向客户端发送连接释放报文，FIN=1，ack=u+1，由于在半关闭状态，服务器很可能又发送了一些数据，假定此时的序列号为seq=w，此时，服务器就进入了LAST-ACK（最后确认）状态，等待客户端的确认。
5.客户端收到服务器的连接释放报文后，必须发出确认，ACK=1，ack=w+1，而自己的序列号是seq=u+1，此时，客户端就进入了TIME-WAIT（时间等待）状态。注意此时TCP连接还没有释放，必须经过2∗MSL（最长报文段寿命）的时间后，当客户端撤销相应的TCB后，才进入CLOSED状态。
6.服务器只要收到了客户端发出的确认，立即进入CLOSED状态。同样，撤销TCB后，就结束了这次的TCP连接。可以看到，服务器结束TCP
四次挥手.png
连接的时间要比客户端早一些。
为什么客户端最后还要等待2MSL？
MSL（Maximum Segment Lifetime），TCP允许不同的实现可以设置不同的MSL值。
第一，保证客户端发送的最后一个ACK报文能够到达服务器，因为这个ACK报文可能丢失，站在服务器的角度看来，我已经发送了FIN+ACK报文请求断开了，客户端还没有给我回应，应该是我发送的请求断开报文它没有收到，于是服务器又会重新发送一次，而客户端就能在这个2MSL时间段内收到这个重传的报文，接着给出回应报文，并且会重启2MSL计时器。
第二，防止类似与“三次握手”中提到了的“已经失效的连接请求报文段”出现在本连接中。客户端发送完最后一个确认报文后，在这个2MSL时间中，就可以使本连接持续的时间内所产生的所有报文段都从网络中消失。这样新的连接中不会出现旧连接的请求报文。
为什么建立连接是三次握手，关闭连接确是四次挥手呢？
建立连接的时候， 服务器在LISTEN状态下，收到建立连接请求的SYN报文后，把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。
而关闭连接时，服务器收到对方的FIN报文时，仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据，而自己也未必全部数据都发送给对方了，所以己方可以立即关闭，也可以发送一些数据给对方后，再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接，因此，己方ACK和FIN一般都会分开发送，从而导致多了一次。
如果已经建立了连接，但是客户端突然出现故障了怎么办？
TCP还设有一个保活计时器，显然，客户端如果出现故障，服务器不能一直等下去，白白浪费资源。服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位这个计时器，时间通常是设置为2小时，若两小时还没有收到客户端的任何数据，服务器就会发送一个探测报文段，以后每隔75分钟发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应，服务器就认为客户端出了故障，接着就关闭连接。
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