常用4种IO模型（同步/异步/阻塞/非阻塞的概念）
常见的IO模型有四种：
服务器端编程经常需要构造高性能的IO模型
（1）同步阻塞IO（Blocking IO）：即传统的IO模型。 （2）同步非阻塞IO（Non-blocking IO）：默认创建的socket都是阻塞的，非阻塞IO要求socket被设置为NONBLOCK。
注意这里所说的NIO并非Java的NIO（New IO）库。
（3）IO多路复用（IO Multiplexing）：即经典的Reactor设计模式，有时也称为异步阻塞IO，Java中的Selector和Linux中的epoll都是这种模型。 （4）异步IO（Asynchronous IO）：即经典的Proactor设计模式，也称为异步非阻塞IO。
（5）基于信号驱动的IO（Signal Driven IO）模型，由于该模型并不常用（略）
在理解关于同步和阻塞的概念前，需要知道
I/0 操作 主要分成两部分 ① 数据准备，将数据加载到内核缓存（数据加载到操作系统） ② 将内核缓存中的数据加载到用户缓存（从操作系统复制到应用中）
同步和异步的概念描述的是用户线程与内核的交互方式
阻塞和非阻塞的概念描述的是用户线程调用内核IO操作的方式
异步就是异步
同步和异步针对应用程序来，关注的是程序中间的协作关系；
阻塞与非阻塞更关注的是单个进程的执行状态。
阻塞、非阻塞、多路IO复用，都是同步IO，异步必定是非阻塞的，所以不存在异步阻塞和异步非阻塞的说法。
真正的异步IO需要CPU的深度参与。换句话说，只有用户线程在操作IO的时候根本不去考虑IO的执行全部都交给CPU去完成，
而自己只等待一个完成信号的时候，才是真正的异步IO。
所以，拉一个子线程去轮询、去死循环，或者使用select、poll、epool，都不是异步。
PS：
1，异步是一个相对概念，实际应用中没有绝对的异步，现实中更多称为“异步”只是代表阻塞。
2，不同场合，语言环境，概念不一样，有时候同步就代表了阻塞，异步表示非阻塞。如果细分的话，代表不同含义。
PS：【同步/异步】和【阻塞/非阻塞】的关注点是存在区别的：
【同步/异步】表示是两个事件交互的是否有序依赖关系 同步：针对执行结果，A事件必须知道B事件的结果M后才执行得到结果。 异步：针对执行结果，执行A事件和执行B事件没有关系。
阻塞/非阻塞表示执行过程出现的状态 阻塞：针对执行者来说，执行A事件，执行过程因为条件未满足，执行状态变成等待状态。 非阻塞：针对执行者来说，就是事件A执行遇到未满足条件，执行另外独立的C事件。
总结：两者之间是没有关系的 【同步/异步】
概念上是：事件A，B的结果之间的是否存在依赖关系；
影响上是：保证依赖数据的正确性 【阻塞/非阻塞】
概念上是：自身执行状态。 影响上是：阻塞导致资源浪费。
特别注意：异步只有异步，同步才有阻塞和非阻塞的说法！
例子： 总整体看：传统的请求，是同步的（也是阻塞的），请求响应是有序的(请求响应之间也是等待的）；AJAX是异步请求（也是非阻塞的）。 同步不等于阻塞： 单个看：AJAX从客户端执行单个请求看数据是同步，但是执行是非阻塞，在未收到响应继续执行其他请求。
一、同步阻塞IO
同步阻塞IO模型是最简单的IO模型，用户线程在内核进行IO操作时被阻塞。
用户线程通过系统调用read发起IO读操作，由用户空间转到内核空间。
内核等到数据包到达后，然后将接收的数据拷贝到用户空间，完成read操作。
二、同步非阻塞IO
同步非阻塞IO是在同步阻塞IO的基础上，将socket设置为NIO(NONBLOCK)。
这样做用户线程可以在发起IO请求后可以立即返回。
由于socket是非阻塞的方式，因此用户线程发起IO请求时立即返回。
但并未读取到任何数据，用户线程需要不断地发起IO请求，直到数据到达后，才真正读取到数据，继续执行。
三、IO多路复用
IO多路复用模型是建立在内核提供的多路分离函数select基础之上的，
使用select函数可以避免同步非阻塞IO模型中轮询等待的问题。
用户首先将需要进行IO操作的socket添加到select中，然后阻塞等待select系统调用返回。
当数据到达时，socket被激活，select函数返回。用户线程正式发起read请求，读取数据并继续执行。
从流程上来看，使用select函数进行IO请求和同步阻塞模型没有太大的区别，
甚至还多了添加监视socket，以及调用select函数的额外操作，效率更差。
但是，使用select以后最大的优势是用户可以在一个线程内同时处理多个socket的IO请求。
用户可以注册多个socket，然后不断地调用select读取被激活的socket，即可达到在同一个线程内同时处理多个IO请求的目的。
而在同步阻塞模型中，必须通过多线程的方式才能达到这个目的。
然而，使用select函数的优点并不仅限于此。
虽然上述方式允许单线程内处理多个IO请求，但是每个IO请求的过程还是阻塞的（在select函数上阻塞），平均时间甚至比同步阻塞IO模型还要长。
如果用户线程只注册自己感兴趣的socket或者IO请求，然后去做自己的事情，等到数据到来时再进行处理，则可以提高CPU的利用率。
IO多路复用模型使用了Reactor设计模式实现了这一机制。
补充：IO多路复用又叫“事件驱动”
首先，要从你常用的IO操作谈起，比如read和write，通常IO操作都是阻塞I/O的，也就是说当你调用read时，
如果没有数据收到，那么线程或者进程就会被挂起，直到收到数据。 这样，当服务器需要处理1000个连接的的时候，而且只有很少连接忙碌的，
那么会需要1000个线程或进程来处理1000个连接，而1000个线程大部分是被阻塞起来的。
由于CPU的核数或超线程数一般都不大，比如4,8,16,32,64,128，比如4个核要跑1000个线程，那么每个线程的时间槽非常短，而线程切换非常频繁。
这样是有问题的：
1，线程是有内存开销的，1个线程可能需要512K（或2M）存放栈，那么1000个线程就要512M（或2G）内存。
2，线程的切换，或者说上下文切换是有CPU开销的，当大量时间花在上下文切换的时候，分配给真正的操作的CPU就要少很多。 那么，我们就要引入非阻塞I/O的概念，非阻塞IO很简单，通过fcntl（POSIX）或ioctl（Unix）设为非阻塞模式，
这时，当你调用read时，如果有数据收到，就返回数据，如果没有数据收到，就立刻返回一个错误，如EWOULDBLOCK。
这样是不会阻塞线程了，但是你还是要不断的轮询来读取或写入。 于是，我们需要引入IO多路复用的概念。
多路复用是指使用一个线程来检查多个文件描述符（Socket）的就绪状态，比如调用select和poll函数，传入多个文件描述符，
如果有一个文件描述符就绪，则返回，否则阻塞直到超时。
得到就绪状态后进行真正的操作可以在同一个线程里执行，也可以启动线程执行（比如使用线程池）。 这样在处理1000个连接时，只需要1个线程监控就绪状态，对就绪的每个连接开一个线程处理就可以了，
这样需要的线程数大大减少，减少了内存开销和上下文切换的CPU开销。
四、异步IO
“真正”的异步IO需要操作系统更强的支持。
在IO多路复用模型中，事件循环将文件句柄的状态事件通知给用户线程，由用户线程自行读取数据、处理数据。
而在异步IO模型中，当用户线程收到通知时，数据已经被内核读取完毕，并放在了用户线程指定的缓冲区内，内核在IO完成后通知用户线程直接使用即可。
异步IO模型使用了Proactor设计模式实现了这一机制。
相比于IO多路复用模型，异步IO并不十分常用，不少高性能并发服务程序使用IO多路复用模型+多线程任务处理的架构基本可以满足需求。
况且目前操作系统对异步IO的支持并非特别完善，更多的是采用IO多路复用模型模拟异步IO的方式
（IO事件触发时不直接通知用户线程，而是将数据读写完毕后放到用户指定的缓冲区中）。
Java7之后已经支持了异步IO，感兴趣的读者可以尝试使用。
