首先是对两个概念的简要说明：
TCP(Transmission Control Protocol)：传输控制协议；
UDP(User Datagram Protocol)：用户数据报协议。

TCP 与 UDP 相同点

TCP 和 UDP 都是在网络层，都是传输层协议，都能保护网络层的传输，双方的通信都需要开放端口。

TCP 与 UDP 不同点

1. TCP 是面向连接的协议，UDP 是无连接协议；
   TCP 使用三次握手连接，而 UDP 发送数据前不需要建立连接。

2. 可靠性；
   TCP 更可靠，UDP 不可靠。TCP 丢包会自动重传，UDP 不会。

3. 有序性；
   TCP 有序，UDP 无序。消息在传输过程中可能会乱序，后发送的消息可能会先到达，TCP 会对其进行重排序，UDP 不会。

4. 有界性；
   TCP无界，UDP有界。TCP 通过字节流传输，UDP 中每一个包都是单独的。

5. 流量控制；
   TCP有流量控制（拥塞控制），UDP没有。关于 TCP 的流量控制，笔者会在后续博文中陆续更新，此处不细说。

6. 传输速度；
   TCP传输慢，UDP传输快。因为TCP需要建立连接、保证可靠性和有序性，所以比较耗时。这就是为什么视频流、广播电视、在线多媒体游戏等选择使用UDP。

7. 协议包头大小；
   TCP 要建立连接、保证可靠性和有序性，就会传输更多的信息，如 TCP 的包头比较大。

8. 资源耗费；
   TCP 需要更多的资源。

9. 应用场景。
   TCP 一般应用在对可靠性要求比较高的场合，例如 http,ftp 等等。而 UDP 一般应用在对实时性要求较高场合，例如视频直播，大文件传输等等。

对上述异同点进行总结，则为：
1> TCP 是面向连接的、可靠的、有序的、速度慢的协议；UDP 是无连接的、不可靠的、无序的、速度快的协议；
2> TCP 开销比 UDP 大，TCP 头部需要20字节，UDP 头部只要8个字节；
3> TCP 无界有拥塞控制，UDP 有界无拥塞控制。

需要补充的是：
基于 TCP 的协议有：HTTP/HTTPS，Telnet，FTP，SMTP。
而基于 UDP 的协议有：DHCP，DNS，SNMP，TFTP，BOOTP。

针对上述所说的 TCP 相关知识，着重说一下一个比较经典的知识点：TCP 的三次握手与四次挥手。

所谓三次握手即建立 TCP 连接，是指建立一个 TCP 连接时，需要客户端和服务器总共发送3个包以确认连接的建立。

首先弄清楚几个英文简写的意义：

SYN（synchronous 建立联机）
ACK（acknowledgement 确认）
FIN（finish 结束）
Seq （Sequence number 顺序号码）
Ack 序号（Acknowledge number 确认号码）
establish （建立，创建）

1. 第一次握手：客户端将标志位 SYN 置为1，随机产生一个值 seq=J，并将该数据包发送给服务端，客户端进入 SYN_SENT 状态，等待服务端的确认；

2. 第二次握手：服务端收到数据包后由标志位 SYN=1 知道 Client 请求建立连接，服务端将标志位 SYN 和 ACK 都置为1，ack (number )=J+1，随机产生一个值 seq=K，并将该数据包发送给 Client 以确认连接请求，Server 进入 SYN_RCVD 状态。

3. 第三次握手：客户端收到确认后，检查 ack 是否为 J+1，ACK 是否为1，如果正确则将标志位 ACK 置为1，ack=K+1，并将该数据包发送给服务端，服务端检查 ack 是否为 K+1，ACK 是否为1，如果正确则连接建立成功，客户端和ç进入 ESTABLISHED 状态，完成三次握手，随后客户端与服务端之间可以开始传输数据了。

简明地说：首先客户端发送连接请求报文，服务端接受连接后回复 ACK 报文，并为这次连接分配资源。客户端接收到 ACK 报文后也向服务端发生 ACK 报文，并分配资源，这样 TCP 连接就建立了。

为什么要三次握手，而不是二次握手？

client 发出的第一个连接请求报文段并没有丢失，而是在某个网络结点长时间的滞留了，以致延误到连接释放以后的某个时间才到达 server。本来这是一个早已失效的报文段。但 server 收到此失效的连接请求报文段后，就误认为是 client 再次发出的一个新的连接请求。于是就向 client 发出确认报文段，同意建立连接。假设不采用“三次握手”，那么只要 server 发出确认，新的连接就建立了，这样会导致server资源的浪费。

1. 第一次挥手：Client 发送一个 FIN，用来关闭 Client 到 Server 的数据传送，Client 进入 FIN_WAIT_1 状态。

2. 第二次挥手：Server 收到 FIN 后，发送一个 ACK 给 Client，确认序号为收到序号+1（与 SYN 相同，一个 FIN 占用一个序号），Server 进入 CLOSE_WAIT 状态。

3. 第三次挥手：Server 发送一个 FIN，用来关闭 Server 到 Client 的数据传送，Server 进入 LAST_ACK 状态。

4. 第四次挥手：Client 收到 FIN 后，Client 进入 TIME_WAIT 状态，接着发送一个 ACK 给 Server，确认序号为收到序号+1，Server 进入 CLOSED 状态，完成四次挥手。

为什么 TCP 断开连接需要四次挥手？

确保数据能够完成传输。

关闭连接时，当收到对方的 FIN 报文通知时，它仅仅表示对方没有数据发送给你了；但未必你所有的数据都全部发送给对方了，所以你可以未必会马上会关闭 SOCKET，也即你可能还需要发送一些数据给对方之后，再发送 FIN 报文给对方来表示你同意现在可以关闭连接了，所以它这里的 ACK 报文和 FIN 报文多数情况下都是分开发送的。