在開始談零拷貝之前，首先要對傳統的IO方式有壹個概念。
基於傳統的IO方式，底層實際上通過調用 read() 和 write() 來實現。
通過 read() 把數據從硬盤讀取到內核緩沖區，再復制到用戶緩沖區；然後再通過 write() 寫入到 socket緩沖區 ，最後寫入網卡設備。
整個過程發生了 4次用戶態和內核態的上下文切換 和 4次拷貝 ，具體流程如下：
那麽，這裏指的 用戶態 、 內核態 指的是什麽？上下文切換又是什麽？
簡單來說，用戶空間指的就是用戶進程的運行空間，內核空間就是內核的運行空間。
如果進程運行在內核空間就是內核態，運行在用戶空間就是用戶態。
為了安全起見，他們之間是互相隔離的，而在用戶態和內核態之間的上下文切換也是比較耗時的。
從上面我們可以看到，壹次簡單的IO過程產生了4次上下文切換，這個無疑在高並發場景下會對性能產生較大的影響。
那麽什麽又是 DMA 拷貝呢？
因為對於壹個IO操作而言，都是通過CPU發出對應的指令來完成，但是相比CPU來說，IO的速度太慢了，CPU有大量的時間處於等待IO的狀態。
因此就產生了DMA（Direct Memory Access）直接內存訪問技術，本質上來說他就是壹塊主板上獨立的芯片，通過它來進行內存和IO設備的數據傳輸，從而減少CPU的等待時間。
但是無論誰來拷貝，頻繁的拷貝耗時也是對性能的影響。
那麽對於零拷貝而言，並非真的是完全沒有數據拷貝的過程，只不過是減少用戶態和內核態的切換次數以及CPU拷貝的次數。
這裏，僅僅有針對性的來談談幾種常見的零拷貝技術。
mmap+write簡單來說就是使用 mmap 替換了read+write中的read操作，減少了壹次CPU的拷貝。
mmap 主要實現方式是將讀緩沖區的地址和用戶緩沖區的地址進行映射，內核緩沖區和應用緩沖區***享，從而減少了從讀緩沖區到用戶緩沖區的壹次CPU拷貝。
整個過程發生了 4次用戶態和內核態的上下文切換 和 3次拷貝 ，具體流程如下：
mmap 的方式節省了壹次CPU拷貝，同時由於用戶進程中的內存是虛擬的，只是映射到內核的讀緩沖區，所以可以節省壹半的內存空間，比較適合大文件的傳輸。
相比 mmap 來說， sendfile 同樣減少了壹次CPU拷貝，而且還減少了2次上下文切換。
sendfile 是Linux2.1內核版本後引入的壹個系統調用函數，通過使用 sendfile 數據可以直接在內核空間進行傳輸，因此避免了用戶空間和內核空間的拷貝，同時由於使用 sendfile 替代了 read+write 從而節省了壹次系統調用，也就是2次上下文切換。
整個過程發生了 2次用戶態和內核態的上下文切換 和 3次拷貝 ，具體流程如下：
sendfile 方法IO數據對用戶空間完全不可見，所以只能適用於完全不需要用戶空間處理的情況，比如靜態文件服務器。
Linux2.4內核版本之後對 sendfile 做了進壹步優化，通過引入新的硬件支持，這個方式叫做DMA Scatter/Gather 分散/收集功能。
它將讀緩沖區中的數據描述信息--內存地址和偏移量記錄到socket緩沖區，由 DMA 根據這些將數據從讀緩沖區拷貝到網卡，相比之前版本減少了壹次CPU拷貝的過程
整個過程發生了 2次用戶態和內核態的上下文切換 和 2次拷貝 ，其中更重要的是完全沒有CPU拷貝，具體流程如下：
DMA gather 和 sendfile 壹樣數據對用戶空間不可見，而且需要硬件支持，同時輸入文件描述符只能是文件，但是過程中完全沒有CPU拷貝過程，極大提升了性能。
對於文章開頭說的兩個場景：RocketMQ和Kafka都使用到了零拷貝的技術。
對於MQ而言，無非就是生產者發送數據到MQ然後持久化到磁盤，之後消費者從MQ讀取數據。
對於RocketMQ來說這兩個步驟使用的是 mmap+write ，而Kafka則是使用 mmap+write 持久化數據，發送數據使用 sendfile 。