TCP和UDP的區別
TCP
    TCP/IP協議是一個協議簇。裡面包括很多協議的。UDP只是其中的一個。之所以命名為TCP/IP協議，因為TCP,IP協議是兩個很重要的協議，就用他兩命名了。TCP和UDP協議屬於傳輸層協議，而IP協議屬於網路層協議。
    TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協議）是面向連線的協議，也就是說，在收發資料前，必須和對方建立可靠的連線。一個TCP連線必須要經過三次“對話”才能建立起來，其中的過程非常複雜，只簡單的描述下這三次對話的簡單過程：
（1）第一次握手：建立連線時，客戶端傳送syn包（syn=j）到伺服器，並進入SYN_SENT狀態，等待伺服器確認；SYN：同步序列編號（Synchronize Sequence Numbers）。
（2）第二次握手：伺服器收到syn包，必須確認客戶的SYN（ack=j+1），同時自己也傳送一個SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此時伺服器進入SYN_RECV狀態；
（3）第三次握手：客戶端收到伺服器的SYN+ACK包，向伺服器傳送確認包ACK(ack=k+1），此包傳送完畢，客戶端和伺服器進入ESTABLISHED狀態，完成三次握手。
關於需要握手三次的理解：TCP是一種可靠的傳輸，所以建立連線的時候也是需要保證可靠的，應答機制是必不可少的。A和B要完成一次完整的資訊互動：A向B傳送了一次資料，B必須告訴A自己收到資料，並且告訴一些資訊給A，這就導致第二次資料的傳送，當然A收到B發過來的資料，也必須告訴B自己收到了資料，所以A需要再一次傳送資料給B。這三次是完成一個資訊互動最基本的過程，整個過程感覺上是一問一答，有問必答的形式。

TCP建立連線要進行3次握手,而斷開連線要進行4次：
（1）當主機A完成資料傳輸後,將控制位FIN置1,提出停止TCP連線的請求
（2）主機B收到FIN後對其作出響應,確認這一方向上的TCP連線將關閉,將ACK置1
（3）由B 端再提出反方向的關閉請求,將FIN置1
（4）主機A對主機B的請求進行確認,將ACK置1,雙方向的關閉結束。
由TCP的三次握手和四次斷開可以看出,TCP使用面向連線的通訊方式,大大提高了資料通訊的可靠性,使傳送資料端和接收端在資料正式傳輸前就有了互動,為資料正式傳輸打下了可靠的基礎。從斷開的4次握手可以看出，只是在B回覆A和B對A說話這兩個分為兩步，而不是像建立連線的時候合為一步，這樣多出來了一次握手。

為什麼需要分為四次的原因：
    這是因為服務端的LISTEN狀態下的SOCKET當收到SYN報文的建連請求後，它可以把ACK和SYN（ACK起應答作用，而SYN起同步作用）放在一個報文裡來發送。但關閉連線時，當收到對方的FIN報文通知時，它僅僅表示對方沒有資料傳送給你了；但未必你所有的資料都全部發送給對方了，所以你可以未必會馬上會關閉SOCKET,也即你可能還需要傳送一些資料給對方之後，再發送FIN報文給對方來表示你同意現在可以關閉連線了，所以它這裡的ACK報文和FIN報文多數情況下都是分開發送的。



UDP
（1） UDP是一個非連線的協議，傳輸資料之前源端和終端不建立連線，當它想傳送時就簡單地去抓取來自應用程式的資料，並儘可能快地把它扔到網路上。在傳送端，UDP傳送資料的速度僅僅是受應用程式生成資料的速度、計算機的能力和傳輸頻寬的限制；在接收端，UDP把每個訊息段放在佇列中，應用程式每次從佇列中讀一個訊息段。
（2） 由於傳輸資料不建立連線，因此也就不需要維護連線狀態，包括收發狀態等，因此一臺服務機可同時向多個客戶機傳輸相同的訊息。
（3） UDP資訊包的標題很短，只有8個位元組，相對於TCP的20個位元組資訊包的額外開銷很小。
（4） 吞吐量不受擁擠控制演算法的調節，只受應用軟體生成資料的速率、傳輸頻寬、源端和終端主機效能的限制。
（5）UDP使用盡最大努力交付，即不保證可靠交付，因此主機不需要維持複雜的連結狀態表（這裡面有許多引數）。
（6）UDP是面向報文的。傳送方的UDP對應用程式交下來的報文，在新增首部後就向下交付給IP層。既不拆分，也不合並，而是保留這些報文的邊界，因此，應用程式需要選擇合適的報文大小。
我們經常使用“ping”命令來測試兩臺主機之間TCP/IP通訊是否正常，其實“ping”命令的原理就是向對方主機發送UDP資料包，然後對方主機確認收到資料包，如果資料包是否到達的訊息及時反饋回來，那麼網路就是通的。


小結TCP與UDP的區別：
1.基於連線與無連線；
2.對系統資源的要求（TCP較多，UDP少）；
3.UDP程式結構較簡單；
4.流模式與資料報模式 ；
5.TCP保證資料正確性，UDP可能丟包，TCP保證資料順序，UDP不保證。

注：關於第4點不同的解釋：
    用UDP協議傳送時，用sendto函式最大能傳送資料的長度為：65535－20－8＝65507位元組，其中20位元組為IP包頭長度，8位元組為UDP包頭長度。用sendto函式傳送資料時，如果指的的資料長度大於該值，則函式會返回錯誤。
    用TCP協議傳送時，由於TCP是資料流協議，因此不存在包大小的限制（暫不考慮緩衝區的大小），這是指在用send函式時，資料長度引數不受限制。而實際上，所指定的這段資料並不一定會一次性發送出去，如果這段資料比較長，可能會被分段傳送，如果比較短，可能會等待和下一次資料一起傳送。
關於第5點不同的解釋：
多執行緒的排程問題，先發的後排程，後發的先排程，以及路由選擇的不同路徑都可能造成UDP資料到達的無序性。

單機上使用UDP傳輸是否會存在丟包？
答：也會存在，但是一般不會出現。目的ip為本機地址，或者使用環回地址的資料包都是直接在到達資料鏈路層之前，直接返回IP輸入函式，不經過網絡卡所以應該是緩衝區的問題，以及伺服器端處理速度跟不上。