上一節(jié)《套接字有哪些類型》提到，流格式套接字（Stream Sockets）就是“面向連接的套接字”，它基于 TCP 協(xié)議；數據報格式套接字（Datagram Sockets）就是“無連接的套接字”，它基于 UDP 協(xié)議。

這給大家造成一種印象，面向連接就是可靠的通信，無連接就是不可靠的通信，實際情況是這樣嗎？

另外，不管是哪種數據傳輸方式，都得通過整個 Internet 網絡的物理線路將數據傳輸過去，從這個層面理解，所有的?socket?都是有物理連接的呀，為什么還有無連接的 socket 呢？

本節(jié)就來給大家解開種種謎團，加深大家對數據傳輸方式的認識。

從字面上理解，面向連接好像有一條管道，它連接發(fā)送端和接收端，數據包都通過這條管道來傳輸。當然，兩臺計算機在通信之前必須先搭建好管道。

無連接好像沒頭蒼蠅亂撞，數據包從發(fā)送端到接收端并沒有固定的線路，愛怎么走就怎么走，只要能到達就行。每個數據包都比較自私，不和別人分享自己的線路，但是，大家最終都能殊途同歸，到達接收端。

這樣理解沒錯，但是我相信這還不夠深入，大家還是感覺云里霧里，沒有看到本質。好，接下來就是見證奇跡的時刻，我會用實例給大家演示！
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上圖是一個簡化的互聯(lián)網模型，H1 ~ H6 表示計算機，A~E 表示路由器，發(fā)送端發(fā)送的數據必須經過路由器的轉發(fā)才能到達接收端。

假設 H1 要發(fā)送若干個數據包給 H6，那么有多條路徑可以選擇，比如：

• 路徑①：H1 --> A --> C --> E --> H6
• 路徑②：H1 --> A --> B --> E --> H6
• 路徑③：H1 --> A --> B --> D --> E --> H6
• 路徑④：H1 --> A --> B --> C --> E --> H6
• 路徑⑤：H1 --> A --> C --> B --> D --> E --> H6

數據包的傳輸路徑是路由器根據算法來計算出來的，算法會考慮很多因素，比如網絡的擁堵狀況、下一個路由器是否忙碌等。

無連接的套接字

對于無連接的套接字，每個數據包可以選擇不同的路徑，比如第一個數據包選擇路徑④，第二個數據包選擇路徑①，第三個數據包選擇路徑②……當然，它們也可以選擇相同的路徑，那也只不過是巧合而已。

每個數據包之間都是獨立的，各走各的路，誰也不影響誰，除了迷路的或者發(fā)生意外的數據包，最后都能到達 H6。但是，到達的順序是不確定的，比如：

• 第一個數據包選擇了一條比較長的路徑（比如路徑⑤），第三個數據包選擇了一條比較短的路徑（比如路徑①），雖然第一個數據包很早就出發(fā)了，但是走的路比較遠，最終還是晚于第三個數據包達到。
• 第一個數據包選擇了一條比較短的路徑（比如路徑①），第三個數據包選擇了一條比較長的路徑（比如路徑⑤），按理說第一個數據包應該先到達，但是非常不幸，第一個數據包走的路比較擁堵，這條路上的數據量非常大，路由器處理得很慢，所以它還是晚于第三個數據包達到了。

還有一些意外情況會發(fā)生，比如：

• 第一個數據包選擇了路徑①，但是路由器C突然斷電了，那它就到不了 H6 了。
• 第三個數據包選擇了路徑②，雖然路不遠，但是太擁堵，以至于它等待的時間太長，路由器把它丟棄了。

總之，對于無連接的套接字，數據包在傳輸過程中會發(fā)生各種不測，也會發(fā)生各種奇跡。H1 只負責把數據包發(fā)出，至于它什么時候到達，先到達還是后到達，有沒有成功到達，H1 都不管了；H6 也沒有選擇的權利，只能被動接收，收到什么算什么，愛用不用。

無連接套接字遵循的是「盡最大努力交付」的原則，就是盡力而為，實在做不到了也沒辦法。無連接套接字提供的沒有質量保證的服務。

面向連接的套接字

面向連接的套接字在正式通信之前要先確定一條路徑，沒有特殊情況的話，以后就固定地使用這條路徑來傳遞數據包了。當然，路徑被破壞的話，比如某個路由器斷電了，那么會重新建立路徑。
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這條路徑是由路由器維護的，路徑上的所有路由器都要存儲該路徑的信息（實際上只需要存儲上游和下游的兩個路由器的位置就行），所以路由器是有開銷的。

H1 和 H6 通信完畢后，要斷開連接，銷毀路徑，這個時候路由器也會把之前存儲的路徑信息擦除。

在很多網絡通信教程中，這條預先建立好的路徑被稱為“虛電路”，就是一條虛擬的通信電路。

為了保證數據包準確、順序地到達，發(fā)送端在發(fā)送數據包以后，必須得到接收端的確認才發(fā)送下一個數據包；如果數據包發(fā)出去了，一段時間以后仍然沒有得到接收端的回應，那么發(fā)送端會重新再發(fā)送一次，直到得到接收端的回應。這樣一來，發(fā)送端發(fā)送的所有數據包都能到達接收端，并且是按照順序到達的。

發(fā)送端發(fā)送一個數據包，如何得到接收端的確認呢？很簡單，為每一個數據包分配一個 ID，接收端接收到數據包以后，再給發(fā)送端返回一個數據包，告訴發(fā)送端我接收到了 ID 為 xxx 的數據包。

面向連接的套接字會比無連接的套接字多出很多數據包，因為發(fā)送端每發(fā)送一個數據包，接收端就會返回一個數據包。此外，建立連接和斷開連接的過程也會傳遞很多數據包。

不但是數量多了，每個數據包也變大了：除了源端口和目的端口，面向連接的套接字還包括序號、確認信號、數據偏移、控制標志（通常說的 URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN）、窗口、校驗和、緊急指針、選項等信息；而無連接的套接字則只包含長度和校驗和信息。

有連接的數據包比無連接大很多，這意味著更大的負載和更大的帶寬。許多即時聊天軟件采用 UDP 協(xié)議（無連接套接字），與此有莫大的關系。

總結

兩種套接字各有優(yōu)缺點：

• 無連接套接字傳輸效率高，但是不可靠，有丟失數據包、搗亂數據的風險；
• 有連接套接字非常可靠，萬無一失，但是傳輸效率低，耗費資源多。

兩種套接字的特點決定了它們的應用場景，有些服務對可靠性要求比較高，必須數據包能夠完整無誤地送達，那就得選擇有連接的套接字（TCP 服務），比如 HTTP、FTP 等；而另一些服務，并不需要那么高的可靠性，效率和實時才是它們所關心的，那就可以選擇無連接的套接字（UDP 服務），比如 DNS、即時聊天工具等。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的面向连接和无连接的套接字到底有什么区别？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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