零拷贝 sendfile

相比传统 Java 读取文件通过网卡发送过程中，省略了内核缓冲区 copy 到用户缓冲区的过程。

直接把数据在内核空间进行拷贝，减少了上下文切换（内核空间切换到用户空间）。

由内核缓冲区将数据拷贝到 Socket 缓冲区，然后通过网卡发送数据。

Transclude of zero_copy_sendfile.excalidraw

具体执行过程：

• DMA copy 数据到内核缓冲区
• cpu copy 数据到 socket 缓冲区
• DMA 将 Socket 缓冲区数据 copy 到网卡发送

改进

由内核缓冲区直接拷贝到网卡发送，少了一次内核缓冲区 copy 到 Socket 缓冲区的过程。Socket 缓冲区只需要接受文件描述符数据和数据长度即可。

Transclude of zero_copy_sendfile_upgrade.excalidraw

具体执行过程：

• DMA copy 数据到内核缓冲区
• 将文件描述符和数据长度传给 Socket 缓冲区
• DMA Gather copy 将数据 copy 到网卡发送

缺点

sendfile 的实现中，文件的数据都没有拷贝到用户空间，因此用户程序无法对读取的文件数据进行修改。

Java 中对应的实现

Java 中使用了 FileChannel.transferTo 的方法实现 sendFile。