零拷贝是一个耳熟能详的词语，在linux，kafak，Rocket MQ等产品中都有使用，通常用户提升IO性能。
传统Linux中的零拷贝：
就是在数据操作时候，不需要从一个内存位置拷贝到另一个内存位置（比如从用户态拷贝到内核(Kernel)),这样减少一次内存拷贝的损耗，从而节省了CPU时钟周期和内存带宽。
我们模拟一个场景，从文件中读取数据，然后传输到网络。那么传统的数据拷贝分为哪几部呢？
1.从用户进程发起read()调用后，上下文从用户态切换到内核态。DMA引擎从文件中读取内容，并存储到内核态缓冲区，这是第一次拷贝。
2.读取的数据从内核缓冲区拷贝到用户缓冲区，然后返回给用户进程。会导致上下文从内核态再次切换到用户态。
3.用户调用send()方法期望将数据发送到网络中。此时会触发第三次线程切换，用户态再次切换到内核态。请求数据从用户缓冲区拷贝到Socket缓冲区。
4.最终send()系统调用结束后返回用户进程，发生第四次上下文切换。第四次拷贝会异步执行，从Socket缓冲区拷贝到执行引擎中。
回顾一下上述的数据拷贝过程，发现2，3步的拷贝是可以去除的，DMA引擎从文件读取数据后，放入内核缓冲区，然后可以直接从内核缓冲区传输到Socket缓冲区，从而减少内存拷贝的次数。
Linux中系统调用sendfile()可以实现从一个文件描述符传输到另外一个文件描述符，从而实现零拷贝技术。在Java中也实现了零拷贝技术，就是NIO中 FileChannel中的transferTo()方法，底层依赖了操作系统的零拷贝机制。可以直接将数据中FileChannle拷贝到另外一个channel.
比较大的变化就是，DMA引擎从文件中直接数据到内核态缓冲区，然后直接拷贝到Socket缓冲区。不再拷贝到用户态缓冲区。上述的优化距离零拷贝的要求还是有差距的。Linux2.4版本之后，开发者对Socker Buffer追加一些dispatcher信息来进一步减少内核数据的复制。DMA引擎读取文件到内核缓冲区，然后并没有再拷贝到SocketBuffer缓冲区，只是将数据的长度以及位置信息被追加到 Socket 缓冲区，然后 DMA 引擎根据这些描述信息，直接从内核缓冲区读取数据并传输到协议引擎中，从而消除最后一次 CPU 拷贝。
从Linux系统的角度来说，零拷贝是为了避免用户态和内核态直接的CPU拷贝。2次的DMA数据是必不可少的，只是这两次的DMA拷贝依赖硬件完成，不需要CPU参与。减少不要的CPU拷贝，就可以称为为零拷贝。
Netty中的零拷贝
Netty中的零拷贝和传统Linux中的零拷贝不太一样。Netty中的零拷贝除了操作系统级别的功能封装，更多的是面向用户态的数据操作优化。主要体现在如下五个方面：
1. 对外内存，避免JVM对内存到对外内存的拷贝。
2.CompositeByteBuffer 可以组合多个Buffer对象合并成一个逻辑对象，避免传统的内存拷贝方式将多个Buffer合并成一个大的Buffer
3.通过Unpooled.wrapper将一个byte数组包装成一个ByteBuffer对象，包装过程不产生内存拷贝。
4.ByteBuffer.slice操作与Unpoller.wrapper作用相反，slice操作将一个ByteBuffer对象切分成多个ByteBuf对象，切分过程不产生内存拷贝。底层共享一个byte数组的存储空间。
5.Netty使用FileRegion实现文件传输。FileRegion底层封装FileChannle.transferTo()方法，可以将文件缓冲区的数据直接拷贝到目标Channel，避免内核缓冲区到用户缓冲区直接的数据拷贝。这属于操作系统的零拷贝。