Netty之NIO零拷贝

零拷贝：从操作系统角度说是没有cpu拷贝。

零拷贝不仅带来更少的数据复制，还带来其他的性能优势，例如更少的上下文切换，更少的cpu缓存伪共享以及无cpu校验和计算。

java程序中，常用的零拷贝是：内存映射（mmap）和sendFile

NIO零拷贝使用方式：transferTo

先看下传统的IO数据读写代码如下：

传统IO模型：

注：DMA（direct memory access）直接内存拷贝不使用CPU

一、mmap优化

mmap通过内存映射，将文件映射到内核缓冲区，同时用户空间可以共享内核空间的数据。在进行网络传输的时候，减少内核空间到用户空间的拷贝次数。

 

二、sendFile优化

linux2.1版本提供了sendFile函数，数据根本不经过用户态，直接从内核态缓冲区进入到socket buffer,同时由于和用户态完全无关，就减少了一次上下文切换。

linux2.4做了进一步优化，避免从内核缓冲区拷贝到socket buffer的操作，直接拷贝到协议栈，从而再一次减少数据拷贝。

 

三、mmap和sendFile的对比

1、mmap适合小数据量的读写，sendFile适合大文件的传输

2、mmap需要4次上下文切换，3次数据拷贝；sendFile需要3次上下文切换，最少2次数据拷贝

3、sendFile可以使用DMA方式，减少cpu拷贝。mmap则不能