下面是在Linux操作系統中將磁盤中的數據傳輸到網絡設備上的示例圖。

在圖中可以看到數據先從磁盤上讀取到用戶空間而后再從用戶空間寫入到網絡設備中，寫入和讀取一共經歷四次拷貝，和四次狀態的切換（用戶到內核；內核到用戶）。這對效率來說是不合適的，所以操作系統提供了另一種操作。用戶通過sendfile()來使用這種方式。

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

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

java 的零拷貝多在網絡應用程序中使用。關鍵的api是java.nio.channel.FileChannel的transferTo()，transferFrom()方法。我們可以用這兩個方法來把bytes直接從調用它的channel傳輸到另一個writable byte channel，中間不會使數據經過應用程序，也就是用戶空間，以便提高數據轉移的效率。

具體性能相對于傳統方式的比較可以在這里使用代碼，親自測試。

更多關于java零拷貝的內容和示例代碼可以參考這里

總結

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中的使用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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