对于IO和零拷贝的理解：
IO决定了用户如何去感知(主动?被动?阻塞?非阻塞?)到数据的变更；而拷贝方式决定了数据如何被用户拿到。零拷贝解决的是内存到内存的拷贝，只是一个为系统内存一个为应用内存，所以将两者优化后合并。
Page Cache 和 mmap
Page Cache 是 OS 对文件的缓存，用于加速对文件的读写。一般来说，程序对文件进行顺序读写的速度几乎接近于内存的读写速度，主要原因就是由于 OS 使用 Page Cache 机制对读写访问操作进行了性能优化，将一部分的内存用作 Page Cache。对于数据的写入，OS 会先写入至 Cache 内，随后通过异步的方式由 pdflush 内核线程将 Cache 内的数据刷盘至物理磁盘上。对于数据的读取，如果一次读取文件时出现未命中 Page Cache 的情况，OS 从物理磁盘上访问读取文件的同时，会顺序对其他相邻块的数据文件进行预读取。
mmap 是将磁盘上的物理文件直接映射到用户态的内存地址中，减少了传统 IO 将磁盘文件数据在操作系统内核地址空间的缓冲区和用户应用程序地址空间的缓冲区之间来回进行拷贝的性能开销。Java NIO 中的 FileChannel 提供了 map() 方法可以实现 mmap。
拷贝示意图
非零拷贝示意图：
零拷贝示意图：
从上图中可以清楚的看到，Zero Copy的模式中，避免了数据在用户空间和内存空间之间的拷贝，从而提高了系统的整体性能。Linux中的sendfile()以及Java NIO中的FileChannel.transferTo()方法都实现了零拷贝的功能，而在Netty中也通过在FileRegion中包装了NIO的FileChannel.transferTo()方法实现了零拷贝。
通讯零拷贝
传统的发送
在发送数据的时候，传统的实现方式是：
1
2
File.read(bytes)
Socket.send(bytes)
这种方式需要四次数据拷贝和四次上下文切换：
- 数据从磁盘读取到内核的read buffer
- 数据从内核缓冲区拷贝到用户缓冲区
- 数据从用户缓冲区拷贝到内核的socket buffer
- 数据从内核的socket buffer拷贝到网卡接口的缓冲区
明显上面的第二步和第三步是没有必要的，通过java的FileChannel.transferTo方法，可以避免上面两次多余的拷贝（当然这需要底层操作系统支持）
- 调用transferTo,数据从文件由DMA引擎拷贝到内核read buffer
- 接着DMA从内核read buffer将数据拷贝到网卡接口buffer
这两次操作都不需要CPU参与，所以就达到了零拷贝。
Netty零拷贝
Netty中也用到了FileChannel.transferTo方法，所以Netty的零拷贝也包括上面将的操作系统级别的零拷贝。除此之外，在ByteBuf的实现上，Netty也提供了零拷贝的一些实现。关于ByteBuffer，Netty提供了两个接口:
- ByteBuf
- ByteBufHolder
其中，ByteBuf，Netty提供了多种实现：
- Heap ByteBuf:直接在堆内存分配
- Direct ByteBuf：直接在内存区域分配而不是堆内存
- CompositeByteBuf：组合Buffer
