Netty中的零拷贝是怎么实现的？
Netty是Java语言中一个高性能的网络通信框架，零拷贝又是这个框架的特色之一，它是如何实现的呢？
在计算机中完成一次数据传输，一般需要经过两个阶段。第一步，操作系统把数据从本地硬盘或网卡拷贝到内核空间的内存；第二步，应用程序再把数据从系统内核空间的内存拷贝到用户空间的内存；接下来才是应用程序中的数据处理工作。
先来看几个名词。
DMA（Direct Memory Access）直接存储器访问，将数据从一个地址空间复制到另一个地址空间。当CPU初始化这个传输动作后，传输动作本身是由DMA控制器（DMAC）来完成的。也就是说在数据传输期间，系统可以并行执行其他任务。CPU拷贝，是由CPU直接处理的数据的传送，数据拷贝时一直占用CPU资源。
从上图中可以看出，传统的IO读写流程，包括4次用户态和内核态的切换，4次上下文切换，4次的数据拷贝，2次CPU拷贝，2次DMA拷贝。
一、什么是零拷贝？
拷贝，是指数据从一个存储区域复制到另一个存储区域。 零，表示次数为0，复制的次数为0，也就是数据不需要从一个存储区域复制到另一个存储区域。
二、为什么需要零拷贝？
零拷贝，就是指从系统内核空间的内存到用户空间的内存，不需要采用传统方式的数据复制。而是将系统内核空间的内存和用户空间的内存实现关联映射（mmap内存映射机制），从而省去了数据传输过程中的复制。
mmap（memory map）内存映射机制，简单来说就是将文件/设备映射到内存中，进程可以通过读写内存的方式，实现对mmap文件的操作。零拷贝并不是完全没有拷贝，而是减少了数据拷贝的次数。
三、零拷贝在Netty中的三种实现。
1.使用堆外内存，也叫直接内存（Direct Memory）。netty的接收和发生都是使用Direct buffer，对应系统底层的mmap机制，直接使用堆外内存进行Socket读写，不需要进行字节缓冲区的二次拷贝。
2.提供了组合buffer对象 （CompositeByteBuf），可以聚合多个ByteBuffer对象，用户只需要像操作一个ByteBuffer一样操作组合ByteBuffer，避免了传统通过内存拷贝的方式将几个buffer合并成一个大buffer，不需要内存拷贝。
3.文件传输采用TransferTo方法，它可以直接将文件缓冲区的数据发送到目标channel，避免了传统通过循环write方式导致的内存拷贝问题。
最后总结
通过整理可以发现，netty的零拷贝并不是完全不拷贝，而是减少了CPU拷贝，也就是数据从系统内核空间的内存到用户空间内存的拷贝。DMA拷贝还是存在的，毕竟它是操作系统所做的事情，不属于应用程序的操作范围。在netty中，目前有三种方式实现的零拷贝。第一种使用堆外内存。第二种，CompositeByteBuf组合buffer对象。第三种，文件传输采用TransferTo方法。
