什么是TCP/UDP/HTTP？

TCP、UDP 和 HTTP 是计算机网络中核心的协议，但分属不同的层级，承担着不同的功能。要理解它们的区别与联系，首先需要明确 OSI 七层模型 或 TCP/IP 四层模型 的背景——协议按“分工”被划分到不同层级，下层为上层提供基础服务。

一、先搞懂：协议的“层级”关系

我们用更易理解的 TCP/IP 四层模型 来定位三者：

层级（TCP/IP 模型）	核心功能	包含的关键协议
应用层（Application）	直接为用户应用（如浏览器、聊天软件）提供服务	HTTP、HTTPS、FTP、DNS 等
传输层（Transport）	负责“端到端”的数据传输（如从你的电脑到服务器）	TCP、UDP
网络层（Internet）	负责“跨网络”的路由选择（如数据从家里的网络传到阿里云服务器）	IP（IPv4/IPv6）
网络接口层（Link）	负责物理设备的数据传输（如网线、WiFi 信号）	Ethernet、WiFi 等

简单说：HTTP 是应用层协议，依赖传输层的 TCP 协议来传递数据；TCP 和 UDP 是传输层协议，直接为上层应用提供传输能力。

二、逐个解析：TCP、UDP、HTTP 是什么？

1. 传输层协议：TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）

TCP 是一种 面向连接、可靠、有序 的传输协议，核心目标是“保证数据准确、完整地到达目的地”，类似“打电话”——先接通，再说话，确保对方听清楚。

核心特性：

• 面向连接：数据传输前必须通过“三次握手”建立连接，传输结束后通过“四次挥手”断开连接（类似打电话前拨号、挂电话后断线）。
  • 三次握手：确认双方“发送/接收能力正常”（A问“在吗？”→B答“在，你呢？”→A答“在，开始传”）。
  • 四次挥手：确保双方“数据都传完了”再断开（避免一方还在发，另一方已断线）。
• 可靠传输：
  • 超时重传：如果发送的数据没收到对方的“确认回执（ACK）”，会重新发送。
  • 差错校验：通过校验和检查数据是否在传输中损坏，损坏则丢弃重传。
  • 流量控制：根据接收方的处理能力调整发送速度（避免接收方“忙不过来”）。
  • 拥塞控制：根据网络拥堵情况调整发送速度（避免网络“堵车”）。
• 有序传输：数据按发送顺序到达（比如发送“1-2-3”，接收方不会收到“2-1-3”）。

适用场景：

需要“可靠性”优先的场景，哪怕牺牲一点速度：

• 网页浏览（HTTP 基于 TCP）
• 文件传输（FTP）
• 邮件发送（SMTP）
• 数据库交互（MySQL）

2. 传输层协议：UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）

UDP 是一种 无连接、不可靠、无序 的传输协议，核心目标是“快速传输”，类似“发短信”——直接发送，不确认对方是否接收，也不保证顺序。

核心特性：

• 无连接：不需要建立/断开连接，直接发送数据，开销极小（比 TCP 快很多）。
• 不可靠：不保证数据到达、不校验顺序、不重传丢失的数据（发送后“不管了”）。
• 面向数据报：数据以“数据报”为单位传输（每个数据报独立，最大64KB）。

适用场景：

需要“速度”优先，能容忍少量数据丢失的场景：

• 实时音视频（直播、视频通话，丢1帧不影响整体体验）
• 在线游戏（延迟比丢包更致命，卡顿比偶尔“瞬移”难接受）
• 广播/组播（如局域网设备发现）
• DNS 查询（请求小、要求快，丢了重发即可）

3. 应用层协议：HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）

HTTP 是 用于传输超文本（如HTML、图片、视频）的应用层协议，是浏览器与服务器通信的“通用语言”。它本身不负责数据传输，而是依赖传输层的 TCP 协议 来实现可靠传输（HTTP/3 开始支持 UDP，但目前主流仍是 HTTP/1.1 和 HTTP/2，基于 TCP）。

核心特性：

• 基于请求-响应：由客户端（如浏览器）主动发“请求”，服务器被动回“响应”（一问一答）。
• 无状态：服务器不保存客户端的历史状态（比如第一次请求和第二次请求，服务器默认认为是两个独立的客户端），需要用 Cookie、Session 来“记住”状态。
• 明文传输：HTTP 传输的数据是未加密的，可能被中途拦截、篡改（这也是 HTTPS 出现的原因，HTTPS 是 HTTP + SSL/TLS 加密层）。
• 可扩展：通过“请求头”“响应头”支持各种扩展（如缓存控制、压缩、认证）。

工作流程（以打开网页为例）：

1. 浏览器解析网址（如 www.baidu.com），通过 DNS 查询得到服务器的 IP 地址；
2. 浏览器通过 TCP 与服务器建立连接（三次握手）；
3. 浏览器发送 HTTP 请求（如“GET /index.html”，请求首页的 HTML）；
4. 服务器处理请求，返回 HTTP 响应（包含 HTML 内容和状态码，如 200 表示成功）；
5. 浏览器解析响应内容，渲染出网页；
6. 连接按需断开（HTTP/1.1 支持“长连接”，可复用连接减少握手开销）。

三、关键区别：TCP vs UDP vs HTTP

维度	TCP	UDP	HTTP
所属层级	传输层	传输层	应用层
连接性	面向连接（三次握手/四次挥手）	无连接	依赖 TCP 连接（间接面向连接）
可靠性	可靠（重传、校验、有序）	不可靠（不重传、无序）	可靠（依赖 TCP 的可靠性）
速度	慢（开销大）	快（开销小）	中等（依赖 TCP，加应用层逻辑）
核心目标	保证数据准确完整	保证传输速度	规范超文本的请求与响应
典型用途	文件传输、网页基础传输	音视频、游戏	浏览器-服务器通信（网页、接口）

四、延伸：三者的“协作关系”举例

当你用浏览器看直播时：

1. HTTP 协议：浏览器先通过 HTTP 向直播平台服务器发送“请求直播流地址”的指令，服务器返回响应（包含直播流的 URL）；
2. TCP 协议：HTTP 的请求/响应数据，通过 TCP 协议可靠地传到服务器/浏览器；
3. UDP 协议：直播的音视频流，通过 UDP 协议快速传输（因为实时性优先，容忍少量丢包）。

总结：TCP 和 UDP 是“运输工具”（TCP 是快递车，慢但稳；UDP 是赛车，快但糙），HTTP 是“货物运输的规则”（规定了“送什么、怎么问、怎么答”），三者协同实现了互联网的信息传递。