一、主要的IO模型
1、阻塞与非阻塞
阻塞IO指的是需要内核IO操作彻底完成后才返回到用户空间执行用户程序的操作指令。“阻塞”指的是用户程序（发起IO请求的进程或者线程）的执行状态。可以说传统的IO模型都是阻塞IO模型，并且在Java中默认创建的socket都属于阻塞IO模型。
2、同步与异步
简单来说，可以将同步与异步看成发起IO请求的两种方式。同步IO是指用户空间（进程或者线程）是主动发起IO请求的一方，系统内核是被动接收方。异步IO则反过来，系统内核是主动发起IO请求的一方，用户空间是被动接收方。
3、同步/异步、阻塞/非阻塞之间的关系
同步、异步、阻塞与非阻塞可以组合成以下4种排列：
1）同步阻塞
2）同步非阻塞
3）异步阻塞
4）异步非阻塞
在使用普通的InputStream、OutputStream类时，就是属于同步阻塞，因为执行当前读写任务一直是当前线程，并且读不到或写不出去就一直是阻塞的状态。阻塞的意思就是方法不返回，直到读到数据或写出数据为止。
NIO技术属于同步非阻塞。当执行“serverSocketChannel.configureBlocking(false)”代码后，也是一直由当前的线程在执行读写操作，但是读不到数据或数据写不出去时读写方法就返回了，继续执行读或写后面的代码。
而异步当然就是指多个线程间的通信。例如，A线程发起一个读操作，这个读操作要B线程进行实现，A线程和B线程就是异步执行了。A线程还要继续做其他的事情，这时B线程开始工作，如果读不到数据，B线程就呈阻塞状态了，如果读到数据，就通知A线程，并且将拿到的数据交给A线程，这种情况是异步阻塞。
最后一种是异步非阻塞，是指A线程发起一个读操作，这个读操作要B线程进行实现，因为A线程还要继续做其他的事情，这时B线程开始工作，如果读不到数据，B线程就继续执行后面的代码，直到读到数据时，B线程就通知A线程，并且将拿到的数据交给A线程。
从大的概念上来讲，同步和异步关注的是消息通信机制，阻塞和非阻塞关注的是程序在等待调用结果时的状态。文件通道永远都是阻塞的，不能设置成非阻塞模式。
首先一个I/O操作其实分成了两个步骤：
1）发起I/O请求；
2）实际的I/O操作。
同步I/O和异步I/O的区别就在于第二个步骤是否阻塞。如果实际的I/O读写阻塞请求进程，那么就是同步I/O。因此，阻塞I/O、非阻塞I/O、I/O复用、信号驱动I/O都是同步I/O。如果不阻塞，而是操作系统帮用户做完IO操作再将结果返回给用户，那么就是异步I/O。
阻塞I/O和非阻塞I/O的区别在于第一步，即发起I/O请求是否会被阻塞。如果阻塞直到完成，那么就是传统的阻塞I/O；如果不阻塞，那么就是非阻塞I/O。
4、IO 模型
服务端高并发IO编程往往要求的性能都非常高，一般情况下需要选用高性能的IO模型。
（1）阻塞 IO 模型
同步阻塞IO（Blocking IO）指的是用户空间（或者线程）主动发起，需要等待内核IO操作彻底完成后才返回到用户空间的IO操作。在IO操作过程中，发起IO请求的用户进程（或者线程）处于阻塞状态。
（2）非阻塞 IO 模型
非阻塞IO（Non-Blocking IO，NIO）指的是用户空间的程序不需要等待内核IO操作彻底完成，可以立即返回用户空间去执行后续的指令，即发起IO请求的用户进程（或者线程）处于非阻塞状态，与此同时，内核会立即返回给用户一个IO状态值。
阻塞和非阻塞的区别是什么呢？阻塞是指用户进程（或者线程）一直在等待，而不能做别的事情；非阻塞是指用户进程（或者线程）获得内核返回的状态值就返回自己的空间，可以去做别的事情。在Java中，非阻塞IO的socket被设置为NONBLOCK模式。
同步非阻塞IO也可以简称为NIO，但是它不是Java编程中的NIO。Java编程中的NIO（New IO）类库组件所归属的不是基础IO模型中的NIO模型，而是IO多路复用模型。
同步非阻塞IO指的是用户进程主动发起，不需要等待内核IO操作彻底完成就能立即返回用户空间的IO操作。在IO操作过程中，发起IO请求的用户进程（或者线程）处于非阻塞状态。
（3）多路复用 IO 模型
为了提高性能，操作系统引入了一种新的系统调用，专门用于查询IO文件描述符（含socket连接）的就绪状态。在Linux系统中，新的系统调用为select/epoll系统调用。通过该系统调用，一个用户进程（或者线程）可以监视多个文件描述符，一旦某个描述符就绪（一般是内核缓冲区可读/可写），内核就能够将文件描述符的就绪状态返回给用户进程（或者线程），用户空间可以根据文件描述符的就绪状态进行相应的IO系统调用。
IO多路复用（IO Multiplexing）属于一种经典的Reactor模式实现，有时也称为异步阻塞IO，Java中的Selector属于这种模型。
（4）异步 IO 模型
异步IO（Asynchronous IO，AIO）指的是用户空间的线程变成被动接收者，而内核空间成为主动调用者。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类似于Java中典型的回调模式，用户进程（或者线程）向内核空间注册了各种IO事件的回调函数，由内核去主动调用。
（5）信号驱动 IO 模型
首先应用进程通过sigaction系统调用安装一个信号处理函数（在内核位置），该系统调用立即返回，进程继续工作（未被阻塞）。当数据准备就绪时，kernel就会为该进程产生一个SIGIO信号，随后用户进程就可以使用recvfrom调用去读取数据到内存，并返回成功指示。
二、C++/Java中的IO多路复用分析
1、QT/C++
c++：下面这个博客，分析了QT/C++实现的TcpServer过程。
QT源码分析：QTcpServer - 平凡的编程者
下面的这个c++版本，感觉是作者参考Java实现的一套差不多一样的。GitHub - mogware/nio: C++ class library for non-blocking networking I/O (like java.nio)C++ class library for non-blocking networking I/O (like java.nio) - GitHub - mogware/nio: C++ class library for non-blocking networking I/O (like java.nio) 
2、Java
Java相关参考就不计其数了，卷的已经恨不得把源码一行一行翻译成汇编写出来。
不过Selector选择器是NIO技术中的核心组件，可以将通道注册进选择器中，其主要作用就是使用1个线程来对多个通道中的已就绪通道进行选择，然后就可以对选择的通道进行数据处理，属于一对多的关系，也就是使用1个线程来操作多个通道，这种机制在NIO技术中称为“I/O多路复用”。它的优势是可以节省CPU资源，因为只有1个线程，CPU不需要在不同的线程间进行上下文切换。线程的上下文切换是一个非常耗时的动作，减少切换对设计高性能服务器具有很重要的意义。
https://www.tutorialspoint.com/java_nio/java_nio_quick_guide.htm
