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
xuhaoyu_cpp_java6 小时前
项目学习(三)分页查询
java·经验分享·笔记·学习
小宋加油啊8 小时前
机械臂抓取物体 PVN3D算法调研学习
学习·算法·3d
Xzh04239 小时前
AI Agent 学习路线(Java 后端方向)
java·人工智能·学习
Cloud_Shy6189 小时前
解读《Effective Python 3rd Edition》:从练气到老魔(第五章 Item 33 - 35)
开发语言·人工智能·笔记·python·学习方法
做cv的小昊9 小时前
计算机图形学:【Games101】学习笔记08——光线追踪(辐射度量学、渲染方程与全局光照、蒙特卡洛积分与路径追踪)
图像处理·笔记·学习·计算机视觉·游戏引擎·图形渲染·概率论
星恒随风9 小时前
C++ 类和对象入门(五):初始化列表、explicit 和 static 成员详解
开发语言·c++·笔记·学习·状态模式
折哥的程序人生 · 物流技术专研10 小时前
《Java 100 天进阶之路》第95篇:消息队列基础(RocketMQ/Kafka)(2026版)
java·面试·kafka·rocketmq·java-rocketmq·求职招聘
sensen_kiss11 小时前
CPT304 SoftwareEngineeringII 软件工程 2 Pt.8 软件测试 (Software Testing)(上)
学习·软件工程
力学与人工智能11 小时前
PPT分享 | 洛桑联邦理工学院魏震:深度几何学习在工业设计优化中的应用
学习·优化·工业设计·深度几何学习·洛桑联邦理工学院
sensen_kiss13 小时前
CPT304 SoftwareEngineeringII 软件工程 2 Pt.9 软件测试 (Software Testing)(下)
学习·软件工程