一、什么是Netty零拷贝
Netty是一个基于NIO的客户端/服务器框架，可用于快速开发可维护的高性能协议服务器和客户端。Netty支持多种编解码器，例如HTTP和WebSocket，并且可以与异步编程模型相集成。
而Netty零拷贝，是在Socket传输数据过程中，将传输过程中的数据转换为指针传递，避免了传输时的多次复制数据，从而达到更高的效率。
也就是说，在Netty的实现中，应用程序将数据从磁盘或网络中读入内存，然后将其写入其他存储区域的次数会变得更少，Netty零拷贝减少了CPU周期的浪费，提高了系统的吞吐量。
二、为何使用Netty零拷贝
使用Netty零拷贝，可以有效降低数据复制的开销，从而提高网络传输的效率，主要表现在以下几个方面：
1、传输文件时节省内存开销
在传统的Socket通信中，需要使用缓存区将数据读取到内存中，然后再将数据从内存中复制到Socket缓存区，如果是传输大文件时，复制的过程会占用大量的内存开销，使用零拷贝技术可以节省这部分内存开销。
2、减少CPU使用率
在传统的Socket通信中，数据需要多次复制，这会增加CPU的使用率，使用零拷贝技术可以避免这部分CPU的浪费。
3、减少系统调用次数
当应用程序需要读取磁盘或网络中的数据时，需要进行多次系统调用。而使用零拷贝技术，可以减少系统调用的次数，提高系统的性能。
三、Netty零拷贝的实现
Netty实现零拷贝技术主要有两种方式：文件描述符和直接内存缓冲区。
四、使用文件描述符实现Netty零拷贝
文件描述符实现零拷贝技术，是通过将文件读取和写入操作全权交给了操作系统进行，应用程序不需要再从内核缓冲区拷贝数据。Java NIO中通过FileChannel.open()方法获取文件描述符，Netty通过参数传递该文件描述符，从而借助操作系统实现零拷贝。
FileChannel.open(file).transferTo(0, file.length(), socketChannel)五、使用直接内存缓冲区实现Netty零拷贝
直接内存缓冲区实现零拷贝技术，是通过直接申请堆外内存，并且减少了数据在堆内存中的复制次数来实现。Netty实现中，通过channel.alloc()方法获取到DirectByteBuffer，并使用writeBytes()方法将数据写入缓冲区。
channel.write(buffer);六、使用Netty零拷贝的注意事项
1、Netty的零拷贝协议支持的不是非常广泛，只支持一些专门的协议如HTTP/1.1和STOMP等。
2、使用Netty的零拷贝技术，需要在合适的场景下使用，否则会导致性能降低。
3、网络协议中的计算机字节序（大端字节序或小端字节序）在不同的计算机上可能会不一样，因此在使用DirectByteBuffer时，应该使用BigEndian和LittleEndian编解码器进行字节序的设置。
七、总结
Netty的零拷贝技术可以降低CPU的使用率，减少内存开销，提高系统的性能，通过文件描述符和直接内存缓存区两种方式实现，需要在合适的场景下使用，同时需要注意网络协议中的字节序问题。
原创文章，作者：GRHH，如若转载，请注明出处：https://www.506064.com/n/138312.html
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