JAVA网络编程TCP通信。

TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是一种​​面向连接、可靠、基于字节流​​的传输层通信协议，由IETF在RFC 793中定义，是互联网协议族（TCP/IP）的核心组成部分。它位于网络层（IP层）之上、应用层之下，为应用程序提供端到端的可靠数据传输服务。以下是其核心特性与机制：

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🔍 一、核心特性

1. ​​面向连接​​
   TCP在数据传输前需通过“三次握手”建立连接，确保通信双方准备就绪；传输结束后通过“四次挥手”释放连接。

   • ​​三次握手​​：客户端发送SYN → 服务端回复SYN+ACK → 客户端回复ACK确认连接。
   • ​​四次挥手​​：任一方发送FIN终止信号 → 对方回复ACK → 对方发送FIN → 本方回复ACK关闭连接。

2. ​​可靠性保障​​

   • ​​序号与确认机制​​：每个数据字节分配唯一序号，接收方通过ACK确认收到数据。若发送方未在合理时间内收到ACK，触发超时重传。
   • ​​校验和​​：计算数据包首部和数据的校验和，验证传输完整性，错误包自动丢弃。
   • ​​数据重组​​：处理IP层可能导致的数据包乱序或重复，按序号重组为连续字节流。

3. ​​流量控制​​
   通过​​滑动窗口协议​​动态调整发送速率，避免接收方缓冲区溢出。窗口大小根据接收方处理能力实时协商。

4. ​​拥塞控制​​
   采用​​AIMD算法​​（如慢启动、拥塞避免），根据网络状况调整发送速率，防止因拥塞导致数据丢失。

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⚙️ 二、工作流程

1. ​​数据分割​​：将应用层下发的数据流分割为​​报文段​​（长度受MTU限制，通常≤1460字节）。
2. ​​封装传输​​：添加TCP首部（含序号、确认号、窗口大小等），交由IP层发送。
3. ​​接收重组​​：接收方按序号重组数据，校验正确性后提交给应用层。

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🌐 三、与UDP的对比

​​特性​​	TCP	UDP
​​连接方式​​	面向连接（需握手）	无连接
​​可靠性​​	高（确认、重传、校验）	低（无确认机制）
​​数据顺序​​	保证按序到达	不保证顺序
​​传输效率​​	较低（需维护连接状态）	较高（无连接开销）
​​适用场景​​	文件传输、网页浏览（HTTP/HTTPS）、邮件（SMTP）	视频流、实时游戏、DNS查询

注：TCP适用于对数据准确性要求高的场景，UDP适合实时性优先的应用。

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📜 四、发展历程

• ​​基础规范​​：1981年RFC 793首次定义TCP。
• ​​关键扩展​​：
  • RFC 1323：高性能扩展（窗口缩放、时间戳）。
  • RFC 2018：选择性确认（SACK）。
  • RFC 2581：拥塞控制算法（AIMD）。
  • RFC 3168：显式拥塞通知（ECN）。
• ​​整合更新​​：2022年RFC 9293整合40余年改进，替代早期核心文档。

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💎 总结

TCP通过连接管理、序号确认、重传校验、流量与拥塞控制五大机制，在不可靠的IP网络上实现了​​可靠、有序、无差错​​的数据传输。其设计兼顾效率与鲁棒性，成为互联网可靠通信的基石。如需了解技术细节，可参考RFC官方文档。

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