万字阐述 Netty 的 I/O 加速神器：零拷贝
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内容提要
本文介绍了Netty中的零拷贝技术，包括数据拷贝的基本流程、DMA技术的引入以及三种零拷贝技术：mmap+write、sendfile和sendfile+SG-DMA。同时，还介绍了Netty中的零拷贝技术，包括CompositeByteBuf、slice和duplicate等操作的使用方法和特点。
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关键要点
- 本文介绍了Netty中的零拷贝技术，旨在提高I/O性能。
- 数据拷贝的基本流程包括应用程序调用read()、CPU向磁盘请求I/O、数据从磁盘缓冲区拷贝到内核缓冲区，再到用户缓冲区。
- 引入DMA技术可以减少CPU参与数据拷贝的过程，从而提高资源利用率。
- 零拷贝技术的必要性在于减少用户态和内核态的切换以及数据拷贝的次数，以提高性能。
- Linux中实现零拷贝的技术有三种：mmap+write、sendfile和sendfile+SG-DMA。
- mmap+write通过内存映射文件机制减少一次CPU拷贝，但仍存在多次上下文切换。
- sendfile直接在内核中传输文件，减少了上下文切换和CPU拷贝，但无法修改数据。
- sendfile+SG-DMA进一步优化了sendfile，完全消除了CPU拷贝，提升了性能。
- Netty的零拷贝技术主要在应用层，优化数据操作，包含CompositeByteBuf、slice和duplicate等操作。
- CompositeByteBuf允许将多个ByteBuf合并为一个逻辑上的ByteBuf，避免内存拷贝。
- slice操作创建一个新的ByteBuf切片，与原始ByteBuf共享底层数据，具有独立的读写指针。
- duplicate操作创建一个与原始ByteBuf相同数据的新ByteBuf，读写指针独立，但共享底层数据。
- wrap操作将不同类型的字节缓冲区包装成一个大的ByteBuf，避免数据拷贝，底层数据共享。
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