Zero-Copy零拷贝
Zero-Copy用于提高Linux平台上的IO密集型的应用程序的性能。能够避免中间缓冲区中的冗余数据复制以及减少Linux内核空间和用户空间上下文交换的次数。
Zero-Copy使得应用程序从本地磁盘读取数据，再将读取的数据原封不动直接地发送给Socket。
传统数据传输过程
数据先从本地磁盘读取到内核空间中，再通过缓冲区由用户程序得到，用户程序再通过缓冲区将数据发送到Socket。
即:
- 本地磁盘->内核buffer:用户态->内核态
- 内核buffer->用户buffer:内核态->用户态
- 用户buffer->socket buffer:用户态->内核态
- socket buffer->协议引擎:内核态->用户态
这个过程当中一共出现了4次数据拷贝和4次用户态-内核态的上下文切换。
每次数据传输到内核-用户缓冲区时，必须进行复制，这消耗了CPU和内存，通过zerocopy请求使得数据直接从内核发送到Socket。
即:
- 本地磁盘->内核buffer:用户态->内核态
- 内核buffer->socket buffer:内核态->内核态
- socket buffer->协议引擎:内核态->用户态
这个过程当中一共出现了3次数据拷贝和2次用户态-内核态的上下文切换。
transferTo
JAVA类库通过java.nio.channels.FileChannel. transferTo()方法支持zerocopy技术。
transferTo() 方法将数据从一个文件channel传输到一个可写channel。在内部它依赖于操作系统对 Zero-copy 的支持，在UNIX/Linux系统上， transferTo() 实际会调用 sendfile() 这个系统函数，将数据从一个文件描述符传输到另一个。
与传统方法相比，使用transferTo（）API可减少大约65％的时间。这对于需要将大量数据从一个I / O通道复制到另一个I / O通道的应用程序（如Web服务器）来说可以显著提高性能。
内核态和用户态
内核态：cpu可以访问内存的所有数据，包括外围设备，例如硬盘，网卡，cpu也可以将自己从一个程序切换到另一个程序。
用户态：只能受限的访问内存，且不允许访问外围设备，占用cpu的能力被剥夺，cpu资源可以被其他程序获取。
为什么要有用户态和内核态？
由于需要限制不同的程序之间的访问能力, 防止他们获取别的程序的内存数据, 或者获取外围设备的数据, 并发送到网络, CPU划分出两个权限等级 – 用户态和内核态。
用户态与内核态的切换
所有用户程序都是运行在用户态的，但是有时候程序确实需要做一些内核态的事情，例如从硬盘读取数据, 或者从键盘获取输入等。
而唯一可以做这些事情的就是操作系统,所以此时程序就需要先操作系统请求以程序的名义来执行这些操作。
用户态切换到内核态的唯一途径：中断/异常/陷入
内核态切换到用户态的途径：设置程序状态字