Java 为什么mmap（）（内存映射文件）比read（）快

最近，我正在研究Java NIO的MappedByteBuffer。 我读过一些关于它的帖子，它们都提到“mmap（）比read（）快。”

我的结论是：

我处理MappedByteBuffer==内存映射文件==mmap（）

read（）必须通过磁盘文件->内核->应用程序读取数据，因此它具有上下文切换和缓冲区复制功能

他们都说mmap（）的复制或系统调用比read（）少，但我知道它还需要在您第一次访问文件数据时从磁盘文件中读取。所以它第一次读到：虚拟地址->内存->页面错误->磁盘文件->内核->内存。除了可以随机访问之外，最后3个步骤（磁盘文件->内核->内存）与read（）完全相同，那么mmap（）的复制或系统调用如何比read（）少呢

mmap（）和swap file之间的关系是什么，操作系统会将内存中使用最少的文件数据放入swap（LRU）？所以，当您第二次访问这些数据时，操作系统从交换文件而不是磁盘文件中检索它们（无需复制到内核缓冲区），这就是为什么mmap（）的复制和系统调用更少的原因

在java中，MappedByteBuffer是在堆外分配的（它是一个直接缓冲区）。那么，当您从MappedByteBuffer读取时，是否意味着它需要从java堆外部向java堆中多复制一个内存

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有人能回答我的问题吗？谢谢：）

你在比较苹果和桔子

mmap（）

比

read（）

快，因为它不做任何I/O。I/O延迟到您访问映射产生的内存地址时。该I/O与

read（），

非常相似，并且该I/O是否比

read（）

快是一个非常没有意义的问题。在我接受之前，我希望看到一个合适的基准

我处理

MappedByteBuffer

==内存映射文件==

mmap（）

嗯

read（）

必须通过磁盘文件->内核->应用程序读取数据，因此它有两次上下文切换和缓冲区复制

和什么相比

他们都说mmap（）的复制或系统调用比

read（），

它的系统调用更少。它是否具有较少的复制取决于实现。当然，通过DMA直接读取和写入数据是可能的，但具体操作系统是否这样做取决于具体操作系统

但据我所知，它还需要在您第一次访问文件数据时从磁盘文件中读取数据

对

所以它第一次读到：虚拟地址->内存->页面错误->磁盘文件->内核->内存。除了可以随机访问之外，最后3个步骤（磁盘文件->内核->内存）与read（）完全相同，那么mmap（）的复制或系统调用如何比read（）少呢

因为DMA，如果实现的话

mmap（）和交换文件之间的关系是什么

分配给映射的内存是进程地址空间的一部分，它是虚拟的，需要交换，交换文件中必须有空间容纳它，就像其他内存一样

操作系统是否会将内存中使用最少的文件数据放入交换（LRU）

没有

所以，当您第二次访问这些数据时，操作系统从交换文件而不是磁盘文件中检索它们（无需复制到内核缓冲区），这就是为什么mmap（）的复制和系统调用更少的原因

不，那样做是完全错误的

在java中，

MappedByteBuffer

从堆中分配（它是一个直接缓冲区）

那没有道理。直接缓冲区不是从堆中分配出来的，它们是由

mmap（）

或任何平台API分配的，作为新内存。不在堆里。正确的说法是，

MappedByteBuffer

是直接缓冲区

那么，当您从MappedByteBuffer读取时，是否意味着它需要从java堆外部向java堆中多复制一个内存

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是的，但不是因为上述原因。原因是您必须调用

MappedByteBuffer.get（）/put（），

，这本身就是一个额外的步骤。

1：是的，这本质上就是MappedByteBuffer

2：“磁盘文件->内核”不一定涉及复制

3：使用内存映射文件，一旦内核将文件读入其缓存，它就可以简单地将缓存的该部分映射到进程中，而不必将数据从缓存复制到进程指定的位置

4：如果内核决定从内存映射文件中交换一个页面，它将不会将该页面写入该页面文件；在丢弃页面之前，它会将页面写入原始文件（它的映射源文件）。将其写入页面文件是不必要的，并且会浪费页面文件空间

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5：是的。例如，如果调用

get（byte[]）

，则数据将从堆外映射复制到数组中。请注意，诸如

get（byte[]）

之类的函数需要为任何类型的缓冲区复制数据-这并不特定于内存映射文件。

对于第4部分，操作系统磁盘缓存似乎也考虑到了这一点。除了使用模式带来的最终性能好处外，内存映射文件在某种程度上比堆缓冲区更适合共享机器。当操作系统需要回收物理内存时，可以保存和取消映射内存映射文件，当程序再次访问它们时，可以透明地重新映射。我不会称之为“比较苹果和桔子”。这两种机制共享读取和写入文件的目的。听起来很像。@zneak Comparing

mmap（）

与

read（）。事实上，OP似乎在质疑这一说法。我认为他对使用
mmap
读取与您相同的数据的全球性能更感兴趣