netty 的零拷贝机制

什么是零拷贝

在操作系统层面上的零拷贝是指避免在用户态与内核态之间来回拷贝数据的技术。 Netty中的零拷贝与操作系统层面上的零拷贝不完全一样, Netty的零拷贝完全是在用户态(Java层面)的，更多是数据操作的优化。

传统网络网络io数据链路：

数据在read和write时，都会有一次用户态和内核态的切换以及buffer拷贝。
NIO的零拷贝：

NIO的零拷贝与传统的文件IO操作最大的不同之处就在于它虽然也是要从磁盘读取数据，但是它并不需要将数据读取到OS内核缓冲区，而是直接将进程的用户私有地址空间中的一部分区域与文件对象建立起映射关系，这样直接从内存中读写文件，速度大幅度提升。

Netty的零拷贝主要体现在五个方面

• Netty的接收和发送ByteBuffer使用直接内存进行Socket读写，不需要进行字节缓冲区的二次拷贝。如果使用JVM的堆内存进行Socket读写，JVM会将堆内存Buffer拷贝一份到直接内存中，然后才写入Socket中。相比于使用直接内存，消息在发送过程中多了一次缓冲区的内存拷贝。
• Netty的文件传输调用FileRegion包装的transferTo方法，可以直接将文件缓冲区的数据发送到目标Channel，避免通过循环write方式导致的内存拷贝问题。
• Netty提供CompositeByteBuf类, 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。
• 通过wrap操作, 我们可以将byte[]数组、ByteBuf、ByteBuffer等包装成一个Netty ByteBuf对象, 进而避免拷贝操作。
• ByteBuf支持slice操作，可以将ByteBuf分解为多个共享同一个存储区域的ByteBuf, 避免内存的拷贝。

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来源：简书
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