下面是在Linux操作系統(tǒng)中將磁盤中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的示例圖。

在圖中可以看到數(shù)據(jù)先從磁盤上讀取到用戶空間而后再從用戶空間寫入到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，寫入和讀取一共經(jīng)歷四次拷貝，和四次狀態(tài)的切換（用戶到內(nèi)核；內(nèi)核到用戶）。這對效率來說是不合適的，所以操作系統(tǒng)提供了另一種操作。用戶通過sendfile()來使用這種方式。

可以看到用戶調(diào)用sendfile()之后，直接在內(nèi)核空間進行數(shù)據(jù)的傳輸了。但是在內(nèi)核空間中還是進行了一次將內(nèi)核中數(shù)據(jù)拷貝到socket buffer中的操作，相當(dāng)于第二幅圖中的2直接指向Socket。但是相對于傳統(tǒng)的方式，只減少了一次數(shù)據(jù)拷貝，和上下文切換，沒有做到真正的零拷貝。所以Linux2.4實現(xiàn)了下面的方式來實現(xiàn)真正的零拷貝，java NIO中的零拷貝也是指使用操作系統(tǒng)提供的下面這種方式。

數(shù)據(jù)從磁盤復(fù)制到kernel buffer，而后進行CPU copy，CPU copy不是復(fù)制數(shù)據(jù)，而是復(fù)制文件描述符（起始位置和長度）到socket buffer。直接將讀取到內(nèi)核的磁盤數(shù)據(jù)放置到protocol engine中發(fā)送出去。所以最終只進行了兩次數(shù)據(jù)的拷貝。

java 的零拷貝多在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序中使用。關(guān)鍵的api是java.nio.channel.FileChannel的transferTo()，transferFrom()方法。我們可以用這兩個方法來把bytes直接從調(diào)用它的channel傳輸?shù)搅硪粋€writable byte channel，中間不會使數(shù)據(jù)經(jīng)過應(yīng)用程序，也就是用戶空間，以便提高數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移的效率。

具體性能相對于傳統(tǒng)方式的比較可以在這里使用代碼，親自測試。

更多關(guān)于java零拷貝的內(nèi)容和示例代碼可以參考這里

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的操作系统中的零拷贝与java中的使用的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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