题目看上去真的很乱，写之前先贴一张写之前理出来的思路图：
题目里那些乱七八糟的名词都能在图里找到自己的位置了。 下面就是解释一下这张图了。
从IO开始讲吧，先简单解释一下IO。其实IO这个概念真的很杂容易混淆，我理解的IO是分两个大概念的，即网络IO和磁盘IO。网络IO就是socket网络数据传输，磁盘IO就是磁盘文件读写这些。上图中的IO理论思想在网络IO和磁盘IO中都可以适用的，因为这两个有很多共同之处。
为什么有共同之处呢？可以这么理解。磁盘IO就是文件读写嘛，文件是在磁盘上的要读到内存中，必然会涉及用户态和内核态，这里就不解释用户态和内核态了，理解起来就是用户态问内核态要数据，那用户态就是调用方，内核态就是被调用方。而网络IO也很相似啊，网络IO最简单的理解就是一个接口被调用了，总之会有一个socket连接过来，让被调用的服务去干嘛干嘛，就可以理解为这个socket连接是调用方，被调用的服务当然就是被调用方了。画了一张图总结一下：
我们所说的IO通常意义上是指磁盘IO的输入/输出流，即I/O流。其实在磁盘IO体系中不止有流式部分，还有非流式部分，贴两张网上的图：
所以，这么一顿分析下来，一般我们打交道比较多的就是磁盘IO流式部分了，而这么长的名字平时我们只说IO，有点搞混的。当然网络IO和磁盘IO的区分界限也没有那么清楚，比如字节流字符流用于文件读写没有问题，但是网络IO中也避免不了使用字节流啊，这就看个人理解了。
上面是理了一下IO，接下来解释一下同步/异步和阻塞/非阻塞。
还是看上面调用方和被调用方那张图，记住关键的一点，同步/异步是描述调用方是否等待调用结果返回的，阻塞/非阻塞是描述被调用方线程状态的。
拿磁盘IO举例：
同步阻塞IO就是用户态的线程发起read()/write()调用后，会一直等待调用结果返回，而在内核态，要去读一个磁盘文件，数据不一定立马就能准备好啊，同步阻塞IO就是内核态的线程会一直能数据准备好再去读。盗张图贴一下：
同步非阻塞IO同理用户态发起read()/write()调用后，也会一直等待调用结果返回，但是在内核态，如果数据没有准备好，内核态的线程可不会等着，就直接干别的去了，那就需要用户态的线程一直去询问数据有没有处理好啊，一直问一直问这个就叫轮询。再贴一张图：
那什么是IO多路复用呢？可以看出同步非阻塞IO是需要用户态要有一个线程不停地去轮询的，这就很消耗CPU资源啊，用户态就很不乐意了，就在想能不能这个轮询的让内核态自己去做就好了，这就是IO多路复用了。所以IO多路复用是在同步非阻塞IO基础上的一次演进，即IO多路复用也必然是同步非阻塞IO。这个轮询的活是就是select、poll和或者epoll这三个机制来完成的，也就是select、poll和或者epoll这三个是内核态的系统调用，三种不同的方式去找到准备好的数据。需要注意的是select和poll是轮询的方式去找到准备好的数据，epoll已经不用轮询了，这个后面会说。既然都是在内核态找到准备好的数据了，更接近OS底层的调用性能也必然是比在用户态的时候好，既然这样，那何必只去找用户态某一个线程需要的数据呢，那就替用户态所有干等着的线程找准备好的数据吧，这就是多路复用这个词的来源。
上面是在磁盘IO理解了同步阻塞IO、同步非阻塞IO和多路复用IO，那么在网络IO怎么理解呢？
对于网络IO，同步阻塞IO不用说了，一个socket连接过来了，里面的数据并不一定准备好了，如果被调用服务的线程在干等着socket中的数据准备好，那就是同步阻塞IO。如果这个服务线程不等呢？而是去询问其他socket连接中的数据有没有准备好，那这就是同步非阻塞IO。
网络IO和磁盘IO的同步非阻塞IO的理解还是有点区别的，磁盘IO的同步非阻塞的轮询操作是由调用方去做的，而且轮询的是被调用方，但是网络IO的同步非阻塞总不能让调用方去轮询吧，难不成还一遍一遍的socket连接过来？所以只能被调用方去轮询，而且轮询的是调用方即一组socket连接，所以网络IO的同步非阻塞IO也可以成为是IO多路复用，即是被调用方在轮询又有多路复用这个概念在里面啊。
JAVA NIO是NIO思想在JAVA领域的实现，所以很多人说JAVA NIO是多路复用IO也没什么问题。既然是NIO思想在JAVA领域的实现，必然在网络IO和磁盘IO都是可用的。在网络IO应用的关键词就是Selector，即一组socket连接注册到上面。在磁盘IO的应用关键字就是FileChannel文件通道和Buffer缓冲区，也是用了select、poll或者epoll这一套。
理清了上面这些概念，然后就可以了解一下select、poll和epoll。
1.select
select函数就是上面说的，做了遍历轮询的活，不止替一个用户态线程找准备好的数据，而是把很多个文件描述符fd放进一个set集合中遍历，就是替多个用户态线程找准备好的数据。当然，既然是set集合那就有数量上限，32位机器上默认是1024个，64位机器上默认是2048个。贴一张图：
时间复杂度：O(n)
select的缺点：
（1）单进程可以打开fd有限制；
（2）对socket进行扫描时是线性扫描，即采用轮询的方法，效率较低；
（3）用户空间和内核空间的复制非常消耗资源；
2.poll
其实poll调用过程和select一样，只不过采用链表的方式替换select的set集合去存储fd，这样连接数就没有限制了。时间复杂度同样为O(n)。
3.epoll
应用示例：Nginx。
epoll就不像前面两个把fd放进一个集合里去遍历了，而是采用注册回调函数，在文件描述就绪的时候网卡驱动会去触发这个回调函数，通知说这个fd的数据已经准备好了，这就很nice了。贴一下图：
这样就既没有连接数限制，又不用去遍历轮询消耗CPU。而且时间复杂度为O(1)。
epoll有两种工作方式：1.水平触发（LT）2.边缘触发（ET）
LT模式：若就绪的事件一次没有处理完要做的事件，就会一直去处理。即就会将没有处理完的事件继续放回到就绪队列之中（即那个内核中的链表），一直进行处理。
ET模式：就绪的事件只能处理一次，若没有处理完会在下次的其它事件就绪时再进行处理。而若以后再也没有就绪的事件，那么剩余的那部分数据也会随之而丢失。
由此可见：ET模式的效率比LT模式的效率要高很多。只是如果使用ET模式，就要保证每次进行数据处理时，要将其处理完，不能造成数据丢失，这样对编写代码的人要求就比较高。
需要注意的是，ET模式只支持非阻塞的读写：为了保证数据的完整性。
到这里IO的同步模型就梳理得差不多了，还有一个异步模型。
按刚刚的理解，异步模型是需要调用方发起调用动作后就不等了，去干别的事。而我们平常的编程，代码是一行一行写下来，运行的时候也是一个线程一行一行的执行下来，这行的结果没出来呢线程也不会去干别的事，所以我们日常的编程都是同步编程，是做不到真正的异步IO的。顾名思义异步IO需要特殊的异步编程语法，现在有的就是协程，这已经涉及我的知识盲区了，就不继续写了。
