面试题：网络编程中UDP协议的特点及简单应用场景

Question

简述UDP协议的主要特点，并举例说明在哪些常见场景中会优先选择使用UDP协议进行网络编程。

Answer 1

UDP协议主要特点

1. 无连接：UDP在传输数据前不需要像TCP那样建立连接，发送端可以直接将数据报发送出去，减少了建立和拆除连接的开销，传输效率高。
2. 不可靠：UDP不保证数据一定能到达目的地，也不保证数据的顺序与发送顺序一致，没有重传机制。接收方收到数据后也不会给发送方发送确认信息。
3. 面向数据报：UDP以数据报为单位进行传输，每个数据报都是独立的，包含完整的源和目的地址等信息。应用层交给UDP多长的报文，UDP就照样发送，不会拆分或合并。
4. 开销小：由于没有连接建立、维护以及重传等机制，UDP的首部开销小，只有8个字节（源端口、目的端口、长度、校验和）。

常见使用场景

1. 实时音视频传输：如视频会议、直播、实时通话等场景。这类应用对实时性要求很高，少量数据的丢失对整体质量影响不大，例如直播中偶尔丢几帧画面观众可能察觉不到，但如果因为等待重传而导致卡顿，体验会大大下降。
2. DNS查询：DNS用于将域名解析为IP地址，查询请求和响应的数据量通常较小，且对实时性有一定要求，UDP能快速传输数据满足需求。即使偶尔丢失查询请求，客户端可以重新发起查询。
3. 在线游戏：游戏中玩家的操作指令（如移动、攻击等）需要及时传递给服务器，对实时性要求高。少量指令丢失可能影响不大，例如玩家移动过程中某一帧的位置数据丢失，下一帧数据跟上后游戏画面仍能流畅显示。