零拷贝实现原理与使用

零拷贝是中间件相关面试中必考题，本文就和大家一起来总结一下NIO拷贝的原理，并结合Netty代码，从代码实现层面近距离观摩如何使用java实现零拷贝。

1、零拷贝实现原理

**“零拷贝”**其实包括两个层面的含义：

• 拷贝 一份相同的数据从一个地方移动到另外一个地方的过程，叫拷贝。
• 零 希望在IO读写过程中，CPU控制的数据拷贝到次数为0。

在IO编程领域，当然是拷贝的次数越少越好，逐步优化，将其拷贝次数将为0，最大化的提高性能。

那接下来我们循序渐进来看一下如何减少数据复制。

接下来我们将以RocketMQ消息发送、消息读取场景来阐述IO读写过程中可能需要进行的数据复制与上下文切换。

1.1 传统的IO读流程

一次传统的IO读序列流程如下所示：

java应用中，如果要将从文件中读取数据，其基本的流程如下所示：

是否调用了FileChannel的transferTo方法。

温馨提示：本文并没有打算详细分析Epoll机制以及编程实践。

2.2 NioSocketChannel 通道零拷贝实现

从Netty的实现中我们基本可以得出结论：是否是零拷贝，判断的依据是是否调用了FileChannel的transferTo方法，更准备的表述是底层是否调用了操作系统的sendfile函数，并且操作系统底层还需要支持gather机制，即linux的内核版本不低于2.4。