最近一位小伙伴去某滴面试，在第二面的时候遇到了这个问题：说”请你简单说一下，Kafka为什么这么快？“，然后，这位小伙伴努力在大脑里检索了很久，没有回答上来。
那么今天，我给大家分析一下，来看看对这个问题的理解。
另外，我花了很长时间，准备了一份500页的PDF面试资料文档和一份10W字的Java总结面试题和答案，
Kafka是一个号称能用普通的PC机也能处理超千万亿的消息吞吐量的实时消息流处理平台。我认为Kafka之所以能支持如此大的吞吐量，而且还能做到性能优秀主要有四个原因：分别是磁盘顺序读写、稀疏索引、批量文件压缩和零拷贝机制。下面分别给大家详细介绍一下：
1、磁盘顺序读写
首先要讲一下，磁盘寻址的过程，如图所示：
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这个是磁盘的构造。磁盘的盘片不停地旋转，磁头会在磁盘表面画出一个圆形轨迹，这个就叫磁道。从内到位半径不同有很多磁道。然后又用半径线，把磁道分割成了扇区（两根射线之内的扇区组成扇面）。如果要读写数据，必须找到数据对应的扇区，这个过程就叫寻址。
如果读写的多条数据在磁盘上是分散的，寻址会很耗时，这叫随机I/O。
如果读写的数据在磁盘上是集中的，不需要重复寻址的过程，这叫顺序I/O。
而Kafka的Message是不断追加到本地磁盘文件末尾的，而不是随机的写入，这使得Kafka写入吞吐量得到了显著提升。
在一定条件下测试，磁盘的顺序读写可以达到53.2M每秒，比内存的随机读写还要快。
2、稀疏索引
Kafka的索引并不是每一条消息都会建立索引，而是一种稀疏索引。如图所示，
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也就是说，Kafka插入一批消息才会产生一条索引记录。后续利用二分查找，可以大大提高检索效率。
3、批量文件压缩
Kafka默认不会删除数据，它会把所有的消息都变成一个批量的文件。如图所示，它会把相同的Key合并为最后一个Value。
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这样对消息进行合理的批量压缩，可以减少网络IO损耗。
4、零拷贝机制
操作系统的虚拟内存分成两部分，一部分是内核空间，一部分是用户空间。这样就可以避免用户进程直接操作内核，保证内核安全。如图所示：
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正常情况下，如果用户要从磁盘读取数据，必须先把数据从磁盘拷贝到内核缓冲区，然后在从内核缓冲区到用户缓冲区，最后才能返回给用户。
在Linux操作系统里面提供了一个sendfile函数，可以实现“零拷贝”。意思就是不需要经过用户缓冲区，可以直接把数据拷贝到网卡。
而Kafka中文件传输最终调用的是Java NIO 库里的 transferTo 方法，实际上最后就会使用到Linux sendfile() 系统调用函数。零拷贝技术可以大大地提升文件传输的性能。
这道面试题涉及到一些计算机底层的原理，基本上也是业务程序员的知识盲区。但我想给大家一个建议，做开发其实和建房子一样，要想楼层更高更稳，首先地基要打牢固。
最后，我把之前分享的资料全部整理成了文字，希望能够以此来提高各位粉丝的通过率。
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