什么是零拷贝？

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title: java之零拷贝
categories: java基础

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一、什么是零拷贝

零拷贝并不是完全的没有拷贝，而是CPU不进行拷贝操作，即CPU进行了零次拷贝

二、传统IO的拷贝次数

当我们从磁盘读取一个文件后通过socket发送出去，经过了几次拷贝呢

// 简答的示意代码，无法运行
FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("");
byte[] bytes = new byte[1024 * 8];
fileInputStream.read(bytes);
Socket socket = new Socket();
socket.getOutputStream().write(bytes);

收到操作系统的限制，应用程序在进行文件读操作时，数据都会先到达内核缓冲区，再到达应用程序，而写操作则相反，所以上述代码一次读写操作共经过四次拷贝

1. 拷贝次数

2. 模式切换次数（上下文）

三、零拷贝

零拷贝技术减少了从内核缓冲区拷贝到用户缓冲区的操作，减少了模式切换的次数（上下文切换），提高了性能

File file = new File("");
FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(file);
FileChannel fileChannel = fileOutputStream.getChannel();
SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
fileChannel.transferTo(0, fileChannel.size(), socketChannel);

1. 拷贝次数

拷贝次数从4次减少到三次，但仍有一次CPU拷贝，不是完美的零拷贝

2. 模式切换

模式切换次数从4次变成2次，大大提高了性能

四、优化的零拷贝

在linux2,4及以上版本中，内核中缓冲到缓冲的复制操作被减免了，是得只剩下两次DMA拷贝，没有了CPU拷贝，减少了CPU资源的浪费

1. 拷贝次数

2. 模式切换

同零拷贝的模式切换，2次