I/O模型
一、基本概念
通常有同步/异步，阻塞/非阻塞四中调用方式：
1. 同步和异步主要针对客户端
同步：所谓的同步，就是在客户端发出一个功能调用时，在没有得到结果之前，该调用不返回，也就是说必须一件一件事做，等前一件事完了之后才做后一件事。
如：普通的B/S模式（同步）：提交请求->等待服务器处理->处理完毕返回，这期间客户端浏览器不能干任何事
异步：与同步相对。当客户端一个异步过程调用发出之后，调用者不能立即得到结果，实际处理这个调用的部件在完成后，通过状态，通知和回调来通知调用者。
如：请求通过事件触发->服务器处理（浏览器仍然可以做其他事情）->处理完毕
2. 阻塞和非阻塞主要针对服务端
阻塞 ：阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起（线程进入非可执行状态，在这个状态，cpu不会分配时间片，线程暂停运行）函数只有得到结果返回。
阻塞调用和同步调用的区别：对同步来说，很多时候当前线程还是**的，只是逻辑上没有返回，如，在socket编程中调用recv函数，如果缓冲区没有数据，这个函数就会一直等待，直到有数据返回。而此前当前线程还有可能继续处理各种各样的消息。
阻塞的例子：比如去取A楼一层（假设是内核缓冲区）取快递，但是比不知道什么时候来，你有不能干别的事情，只能死等着但是可以睡觉（进程处于休眠状态)，因为你知道快递把货送来时一定会给比大电话
非阻塞： 非阻塞与阻塞概念想对应，指在不能立即得到结果之前，该函数不会阻塞当前线程，而会立即返回。
非阻塞的例子：还是等快递，如果用轮询的方式，每隔5分钟去A楼一层（内核缓冲区）去看快递来了没，没来，立即返回，如果快递来了，就放到A楼一层，等你去取。
对象是否处于阻塞模式和函数是不是阻塞调用有很强的相关性，但不是一一对应的。阻塞对象上可以有非阻塞的调用方式，我们可以通过轮询状态，在适当的时候调用阻塞函数，就可以避免阻塞，而对于非阻塞对象，调用函数可以进入阻塞调用，对于select：
1. 同步 我客户端（客户端调用者）一个功能，该功能没有结束前，我死等结果。
2. 异步，我（客户端调用者）调用一个功能，不知道该功能结果，该功能有结果后通知我，即回调通知
同步和异步主要针对客户端，但是跟服务端不是完全没关系，同步和异步必须服务端配合才能实现，同步和异步由客户端控制，但是服务端是否为阻塞还是非阻塞，客户端不关心。
3. 阻塞，就是调用我（服务端被调用者，函数），我（服务端被调用者，函数）没有完全接受完数据或者没有得到结果之前，我不会返回。
4. 非阻塞，就是调用我（服务端被调用者，函数），我（服务端被调用者，函数）立即返回，通过select通知调用者
二、同步I/O和异步I/O
同步I/O与异步I/O的区别在与数据访问的时候进程是否阻塞 ，阻塞I/O与非阻塞I/O的区别在与：应该程序的调用是否立即返回。
阻塞和非阻塞是指server端的进程访问的数据如果尚未就绪，进程是否需要等待，简单说这相当于函数内部的实现区别，也就是未就绪时时直接返回还是等待就绪。
就同步和异步是指client端访问数据的机制，同步一般指主动请求并等待I/O操作完毕的方式，当数据就绪后再读写额时候必须阻塞，异步则指主动请求数据后便可以继续处理其他任务，随后等待I/O，操作完毕的通知。
三、五种IO模型
（1）同步阻塞IO（Blocking IO）
应用程序调用IO函数，导致应用程序阻塞，等待数据准备好。如果数据没有准备好，则程序则阻塞等待。若果数据准备好了，从内核空间拷贝到用户空间。
（2）同步非阻塞IO（Non-blocking IO）
我们把一个套接字设置为非阻塞就是告诉内核，当所请求的I/O操作无法完成时，不要将进程睡眠，而是返回一个错误。这样I/O操作函数将不断的测试数据是否准备好，如果没有准备好，继续测试，直到数据准备好为止。在这个不断的测试中，会大量的占用CPU的时间。
（3）IO多路复用（IO Multiplexing）
I/O复用模型会用到select或者poll函数，这两个函数也会使进程阻塞，但是和阻塞I/O所不同的是，这两个函数可以同时阻塞多个I/O操作。而且可以同时对多个写操作的I/O函数进行检测，直到有数据可读或可写时，才真正调用I/O操作函数。
（4）异步IO（Asynchronous IO）
即经典的Proactor设计模式，也称为异步非阻塞IO。调用aio_read函数，告诉内核描述字，缓冲区指针，缓冲区大小，文件偏移以及通知方式，然后立即返回。当内核将数据拷贝到缓冲区后，再通知应用程序。
（5）信号驱动I/O模型
首先我们允许套接字接口进行信号驱动I/O，并安装一个信号处理函数，进程继续运行并不阻塞。当数据准备好时，进程会收到一个SIGIO信号，可以在信号处理函数中调用I/O操作函数处理数据。
同步和异步的概念描述的是用户线程与内核的交互方式：同步是指用户线程发起IO请求后需要等待或者轮询内核IO操作完成后才能继续执行；而异步是指用户线程发起IO请求后仍继续执行，当内核IO操作完成后会通知用户线程，或者调用用户线程注册的回调函数。
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：阻塞是指IO操作需要彻底完成后才返回到用户空间；而非阻塞是指IO操作被调用后立即返回给用户一个状态值，无需等到IO操作彻底完成。