1、四种主要的IO模型

IO分为同步IO和异步IO 两大类。
同步：是一种用户空间与内核空间的IO发起方式，同步IO是指用户线程主动发起的一方，内核空间是被动接收方
异步：异步IO是内核线程主动发起的一方，用户空间为被动接受方。

Java中的NIO 是NEW IO 而不是none-blocking IO,JAVA中用的是 多路复用IO

LINUX默认的线程数是1024个

同步阻塞IO

1、用户线程发起访问（进入阻塞状态）
2、内核：

1）内核空间受到read系统的调用，内核就开始准备数据
2）内核空间将数据放入内核缓冲区
3）将内核缓冲区中的数据放入用户空间缓冲区
4）返回结果

3、调用返回

优点：开发简单
缺点：会为每一个访问创建线程，系统会创建多个线程，在高并发的场景下，需要大量的线程维护大量的网络连接，内存、线程切换的开销会非常大。

同步非阻塞IO(none-blocking io)

1、在用户线程发起调用的时候，会直接返回（不会阻塞），但是会一直自旋，不断轮循，消耗CPU
2、内核：等内核将数据准备好以后，准备就绪。
3、这时用户空间的轮循发现内核已就绪，进入阻塞状态，将内核缓冲区的数据复制到用户缓冲区
4、直至返回后，才会释放线程，解除阻塞。

优点：用户线程发起访问后，在内核系统准备数据的时候，就立马返回，不会阻塞。实时性较好
缺点：不断的自旋空转，会消耗CPU的性能。阻塞不会消耗CPU性能

Java 不会用这种IO。太消耗CPU的性能了。 Java中的NIO是 NEW IO，多路复用的IO 。而不是这个NIO（none-blocking io）

IO多路复用模型（IO Multiplexing）

在Linux系统中，对应的 select/epoll 系统。
select–用户线程使用select查询就绪列表
epoll–内核就绪以后，将该socket放入就绪列表中。

epoll 是在Linux 2.6内核中提出来的。
epoll：当内核进入就绪状态（可读或者可写的时候），会有一个回调函数，通知用户线程，
某些或者某个socket连接中有IO就绪的状态。

多路IO复用 read操作流程
1、选择器注册（只有非阻塞通道才能进行选择器注册），将所有的socket连接注册进入选择器。
选择器是一个线程轮循，只轮循就绪列表
2、就绪状态轮循。只有内核空间就绪以后，内核就会将该socket加入到就绪的列表中
3、用户线程调用select查询方法，线程阻塞
4、用户线程根据socket连接，发起read系统调用，内核开始复制数据，将数据从内核缓冲区复制到用户缓冲区
5、复制完以后，内核返回结果，该线程才会解除阻塞状态。用户线程拿到数据，继续执行。

优点：与一个线程维护一个socket连接相比，一个选择器查询线程可以同时维护成千上万个socket连接，系统不必创建大量的线程，也不必维护这些线程。大大减小了系统的开销。

异步IO模型（AIO Asynchronous IO）

异步IO是由内核发起，用户空间为接收方。

在异步IO模型中，整个内核的数据处理过程中，将数据从网络物理设备（网卡），读取到内核缓冲区，将内核缓冲区的数据复制到用户缓冲区，用户程序都不需要阻塞。

read调用流程：
1、当用户线程发起read调用后，不用阻塞，就去干其他的事情了
2、内核空间读取数据到内核缓冲区，将内核缓冲区的数据复制到用户缓冲区
3、执行完第二部的操作后，想用户线程发起一个信号（signal），告诉用户线程read完成操作了
4、用户线程接收到信号，读取用户缓冲区中的数据，返回结果。

异步IO优点：在内核等待数据、将内核缓冲区的数据复制到用户缓冲区的过程中，用户线程都不是阻塞状态。
只需要注册一个回调函数。等到内核操作完成以后，通过回调函数给用户线程发一个信号（signal），
所以异步IO也叫，信号驱动IO

异步IO缺点：比较依赖内核系统，现阶段，Linux底层实现还是依赖epoll，目前并不晚上

大名鼎鼎的netty 是用的IO多路复用，而不是异步IO模型

IO多路复用和AIO在内核操作完成以后通知用户线程的时机

IO多路复用：
epoll:内核将数据读到内核缓冲区的时候，就进入就绪状态，将socket连接写入就绪列表

AIO：
内核将数据读到内核缓冲区，再从内核缓冲区复制到用户缓冲区，再向用户线程发起一个信号（signal）