文件内存映射
2016-07-16
次访问
昨天晚上，浏览开发者头条，里面有一篇文章介绍了Java的IO模型，介绍中nio的原理时提到了内存映射的内容，感觉不是很清楚，于是趁着今晚没有事干，写篇文章总结下。
什么是文件内存映射
将磁盘上的文件与进程中的逻辑地址空间关联起来，建立映射关系，就是文件内存映射。这样对于文件进行操作时，就不需要普通意义上的IO操作了。可以直接在内存中操作文件。
内存映射的原理
这是我参考了一篇文章，然后经过自己的理解画的一个示意图（原图实在是很难理解）。
这里解释下为什么文件内存映射要比一般的文件IO速度快。
就以文件读取为例。
IO方式：
读文件我们使用的是系统调用 read()。而Linux的系统机制决定了文件需要经过两次拷贝：即第一次从磁盘中拷贝到内核空间，第二次从内核空间拷贝到用户空间。
实际的应用程序是不能感知到内核空间的，因为内核空间是留给很多系统级别的应用的，如果用户能随意访问，则此系统容易受到破坏，所以为了保护系统，专门为了系统使用而设计了内核空间。
而应用程序能够访问的是用户空间，所以需要进行再次拷贝。
内存映射方式：
从上图中可以看到，只有在物理内存中没有找到该文件时，才从磁盘中拷贝文件，而且只拷贝一次。
单从拷贝次数上，内存映射已经占了优势，除此之外，在IO时需要进行用户态和内核态之间的切换，这是需要中断来实现的，也是需要开销的地方。