RocketMQ学习笔记:零拷贝

这是本人学习的总结,主要学习资料如下

目录


1、零拷贝技术

1.1、什么是零拷贝

使用传统的IO,从硬盘读取数据然后发送到网络需要经过四个步骤。

  1. 通过DMA复制读取硬盘数据,复制到系统的内核缓冲区。
  2. 从内核缓冲区通过CPU将数据复制到应用程序缓冲区。这里涉及到内核态转用户态。
  3. 从应用程序缓冲区通过CPU复制数据到套接字缓冲区。这里涉及到用户态转内核态。
  4. 最后通过DMA从套接字缓冲区复制数据到网卡等网络设备。发送数据的事就交给网络设备。


DMA(Direct Memory Access)可以说是一个可以直接访问磁盘等硬件的设备,不过速度要比CPU要慢很多。

所以传统的IO有四次复制过程。零拷贝则是利用内存映射等技术,减少其中的一两个拷贝过程,大大提高效率。

1.2、mmap()

RocketMQ是通过mmap()内存映射技术来实现零拷贝。

mmap将磁盘上的文件位置和应用程序缓冲区做了一个一一对应的映射,使应用程序可以像读取应用程序缓冲区一样直接读取到磁盘的文件内容。

使用了mmap后就可以省去一次DMA的复制。变成下面的过程。

  1. 通过mmap复制数据到应用程序缓冲区。
  2. 从应用程序缓冲区通过CPU复制数据到套接字缓冲区。这里涉及到用户态转内核态。
  3. 最后通过DMA从套接字缓冲区复制数据到网卡等网络设备。发送数据的事就交给网络设备。

1.3、Java中的零拷贝

Java中可以通过MappedByteBuffer来实现mmap,但是这种方式一次最多只能映射1.5 ~ 2G的文件,这也是RocketMQ的单个CommitLog文件默认是1G的原因。

java 复制代码
File file = new File(path);
// 通过Channenl进行内存空间和磁盘空间的映射
FileChannel fileChannel = new RandomAccessFile(file, "rw").getChannel();
// 该Buffer就是映射空间,可以看成是磁盘和内存共享的
MappedByteBuffer map = fileChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, 1024);
// 写内容
mmap.put("Content".getBytes());
// 写内容到磁盘
mmap.flip();
byte[] bb = new byte[4];
//读取数据
mmap.get(bb, 0, 4);
// 解除mmap
unmap(mmap);
相关推荐
小道士写程序5 小时前
自然语言处理NLP - 第8章 词向量与神经网络:从手工特征到学习表示
神经网络·学习·自然语言处理
摇滚侠5 小时前
《SpringBoot 3:入门与应用实战》第 13 章 整合 MyBatis 整合 MyBatis 阅读笔记 38
spring boot·笔记·mybatis
m4Rk_6 小时前
【论文阅读】Agent 记忆机制(59):Synapse——让相关记忆沿情景—语义图被逐步激活
论文阅读·人工智能·学习·开源·github
风123456789~7 小时前
【架构专栏】4.8 信息安全的保障体系与评估方法 4/4
笔记·系统架构设计
William一直在路上7 小时前
MCP 规范版本对比:2025-11-25 vs 2026-07-28
学习·ai·llm
摇滚侠7 小时前
《SpringBoot 3:入门与应用实战》第 12 章 JDBC 与事务 Spring Framework 的事务管理 阅读笔记 34
spring boot·笔记·spring
GHL2842710907 小时前
codex操作excel学习
学习·ai·word·excel
励志不掉头发的内向程序员7 小时前
LibreCAD 2D架构】从鼠标点击到屏幕像素:LibreCAD绘图架构全链路解析之鼠标事件与RS_ActionDrawLine
c++·qt·学习·架构·计算机外设
xzal127 小时前
Python之filter()和map()的区别(仅供学习参考)
笔记·python
koi77u8 小时前
嵌入式学习————————TCP并发服务器(1)
linux·学习