sendfile 能显著减少 cpu 开销，核心是绕过用户态、避免内存拷贝和上下文切换；需满足无运行时压缩、无动态响应头、无 range 请求、文件系统支持等条件才能生效，并需配合 gzip_static、tcp_nopush 等设置优化。
sendfile 能显著减少 CPU 处理数据的开销，核心在于绕过用户态、避免内存拷贝和上下文切换。
避开用户空间拷贝
传统文件传输需经历两次用户态参与：
- 内核把文件读入内核缓冲区（DMA 完成）
- CPU 把数据从内核缓冲区复制到用户空间缓冲区
- CPU 再把用户空间数据复制回内核网络缓冲区
- 最后由 DMA 发送到网卡
sendfile 直接让内核把磁盘缓冲区数据送入网络协议栈，跳过全部用户空间操作，只保留一次内核内拷贝（或零拷贝路径下完全由 DMA 链式搬运），大幅降低 CPU 搬运负担。
减少上下文切换次数
每次进出用户态都触发一次上下文切换，消耗数百纳秒到微秒级 CPU 时间。传统 read+write 流程需 4 次切换（read 进/出 ×2，write 进/出 ×2）；而 sendfile 全程在内核态完成，仅需 1 次系统调用入口切换。高并发下，这项优化直接缓解 CPU 调度压力。
依赖条件必须满足才能生效
sendfile 不是“一开就灵”，以下任一情况都会导致它自动退化为 read+write：
- 启用了 gzip on（运行时压缩必须进用户态）
- 配置了 etag、expires 或其他需动态生成响应头的指令
- 请求带 Range 头（如视频拖拽），或 gzip_static 启用但 .gz 文件缺失
- 静态文件放在 NFS、CIFS、FUSE 或加密文件系统上（内核不支持零拷贝）
确认是否真实生效，可用 strace -e trace=sendfile -p $(pgrep nginx) 观察 worker 进程是否调用 sendfile64 系统调用。
配套设置堵住 CPU 泄漏点
单靠 sendfile 不够，还需收敛其他干扰：
- 用
gzip_static on; gzip off;替代运行时压缩，让预压缩 .gz 文件直传，保持零拷贝畅通 - 开启
tcp_nopush on，配合 sendfile 一次性推送更大 TCP 包，减少协议栈处理频次 - 禁用正则 location 匹配（如
location ~ \.js$），改用前缀匹配（location /static/），省去 PCRE 解析开销 - 启用
open_file_cache缓存文件句柄与元信息，避免高频 stat/open 系统调用
