JAVA NIO 零拷贝相关

一、Java NIO 零拷贝实现

在 Java NIO 中的通道（Channel）就相当于操作系统的内核空间（kernel space）的缓冲区。
而缓冲区（Buffer）对应的相当于操作系统的用户空间（user space）中的用户缓冲区（user buffer）：
  通道（Channel）是全双工的（双向传输），它既可能是读缓冲区（read buffer），也可能是网络缓冲区（socket buffer）。
  缓冲区（Buffer）分为堆内存（HeapBuffer）和堆外内存（DirectBuffer），这是通过 malloc() 分配出来的用户态内存。
堆外内存（DirectBuffer）在使用后需要应用程序手动回收，而堆内存（HeapBuffer）的数据在 GC 时可能会被自动回收。

因此，在使用 HeapBuffer 读写数据时，为了避免缓冲区数据因为 GC 而丢失，NIO 会先把 HeapBuffer 内部的数据拷贝到一个临时的 DirectBuffer 中的本地内存（native memory）。
这个拷贝涉及到 sun.misc.Unsafe.copyMemory() 的调用，背后的实现原理与 memcpy() 类似。
最后，将临时生成的 DirectBuffer 内部的数据的内存地址传给 I/O 调用函数，这样就避免了再去访问 Java 对象处理 I/O 读写。

二、Netty 零拷贝

Netty 中的零拷贝和上面提到的操作系统层面上的零拷贝不太一样, 我们所说的 Netty 零拷贝完全是基于（Java 层面）用户态的，它的更多的是偏向于数据操作优化这样的概念。

具体表现在以下几个方面：
  Netty 通过 DefaultFileRegion 类对 java.nio.channels.FileChannel 的 tranferTo() 方法进行包装，在文件传输时可以将文件缓冲区的数据直接发送到目的通道（Channel）。
  ByteBuf 可以通过 wrap 操作把字节数组、ByteBuf、ByteBuffer 包装成一个 ByteBuf 对象, 进而避免了拷贝操作。
  ByteBuf 支持 Slice 操作, 因此可以将 ByteBuf 分解为多个共享同一个存储区域的 ByteBuf，避免了内存的拷贝。
  Netty 提供了 CompositeByteBuf 类，它可以将多个 ByteBuf 合并为一个逻辑上的 ByteBuf，避免了各个 ByteBuf 之间的拷贝。
其中第 1 条属于操作系统层面的零拷贝操作，后面 3 条只能算用户层面的数据操作优化。