TCP与UDP的区别、TCP的粘包、拆包

TCP和UDP的区别

TCP是一个面向连接的，客户端与服务端、可靠的，基于字节流的传输层协议。双方互相通信之前，T CP需要三次握手建立连接，而UDP没有建立连接的过程。
UDP是一个面向无连接的传输层协议，UDP的数据是基于数据报的。

• 连接 UDP是无连接的 TCP是面向连接的
• 可靠 UDP是不可靠传输，不使用流量控制和拥塞控制， TCP是可靠传输，使用流量控制和拥塞控制
• 连接对象个数 UDP支持一对一、一对多、多对一和多对多交互通信， TCP只能是一对一通信
• 传输方式 UDP是面向报文，TCP是面向字节流的
• 首部开销 UDP首部开销小，8字节 ， TCP首部开销大，最小20字节，最大60字节

粘包、拆包

假设🈶️2个数据包，没有发生粘包和拆包情况：

粘包：

拆包：

产生TCP粘包和拆包的原因：tcp是以流动的方式传输数据，传输的最小单位为一个报文段（segment）。tcp Header中有个Options标识位，常见的标识为mss(Maximum Segment Size) (TCP数据报中数据部分字节的最大值)，连接层每次传输的数据有个最大限制MTU(Maximum Transmission Unit)（数据链路层一个帧的最大值），一般是1500比特，超过这个量要分成多个报文段，mss则是这个最大限制减去TCP的header，光是要传输的数据的大小，一般为1460比特。换算成字节，也就是180多字节。
tcp为提高性能，发送端会将需要发送的数据发送到缓冲区，等待缓冲区满了之后，再将缓冲中的数据发送到接收方。同理，接收方也有缓冲区这样的机制，来接收数据。
原因：

1. 应用程序写入的数据大于套接字缓冲区大小，这将会发生拆包。
2. 应用程序写入数据小于套接字缓冲区大小，网卡将应用多次写入的数据发送到网络上，这将会发生粘包。（因为要缓冲区满了才进行发送）
3. 进行mss（最大报文长度）大小的TCP分段，当TCP报文长度-TCP头部长度>mss的时候将发生拆包。 (recv到第一片数据是不能去处理业务逻辑的，要判断什么时候recv完整)
4. 接收方法不及时读取套接字缓冲区数据，这将发生粘包。

解决方案：

1. 使用带消息头的协议、消息头存储消息开始标识及消息长度信息，服务端获取消息头的时候解析出消息长度，然后向后读取该长度的内容。("可以制定 首部固定多少个字节长度为数据包的长度，不够就补0")
2. 设置定长消息，服务端每次读取既定长度的内容作为一条完整消息。
3. 设置消息边界，服务端从网络流中按消息编辑分离出消息内容。 （比如弄个"\n"）

linux 下的epoll lt模式下的做法：
1.准备一个4字节变量用于容纳头部数据，另外用一个整形表示头部数据读到第几个字节了(因为有可能一次读不满4字节)
2.读完头部4字节后，就知道长度，开始分配缓冲区，然后从socket读到缓冲区，这里要注意可能eagain，这种情况直接等下一次读消息到来再继续读。
3.直到读满缓冲区就代表数据完整了，然后可以通知上层过来拿数据了。因为我们使用的是lt模式，一次不必读取完socket里的数据，而且这种做法也没有多读数据，不会造成粘包问题