【后端高阶面经：消息队列篇】29、Kafka高性能探秘：零拷贝、顺序写与分区并发实战

一、 顺序写入：磁盘性能的极致挖掘

Kafka的高性能本质上源于对磁盘顺序访问的深度优化。

传统随机写入的磁盘操作需要磁头频繁寻道，机械硬盘的随机写性能通常仅为100IOPS左右，而Kafka通过追加日志（Append-Only Log）模式，将所有消息按顺序写入分区文件，使磁盘操作转化为顺序写，机械硬盘的顺序写速度可达100MB/s以上，接近内存随机读写性能。

1.1 页缓存（Page Cache）的妙用

• 写入优化：Kafka的消息并非直接写入磁盘，而是先存入操作系统的页缓存（Page Cache），由系统内核异步刷盘。这种机制使写入延迟从磁盘的毫秒级降低至内存的微秒级，同时避免了JVM堆内存的频繁分配与回收，减少GC压力。
• 读取优化：消费者拉取消息时，优先从页缓存中读取数据，只有在缓存未命中时才访问磁盘。据测试&#