一、基本概念
同步和异步关注的是消息通信机制。
- 同步：发送请求之后，被调用者未处理完请求前，调用过程不会返回。在IO方面，就是java会自己处理IO操作。
- 异步：发送请求值周，立即接收到接收请求，但是被调用者的结果不一定返回。此时调用者可以处理其他请求。被调用者通过状态、通知来通知调用者，或者通过回调函数处理这个调用。在IO方面，就是java将IO读写委托给OS处理，需要将数据缓冲区地址和大小传给OS，完成后通过OS通知java来继续后面的操作。
阻塞和非阻塞关注的是程序在等待调用结果时的状态。
- 阻塞：阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起。调用线程只有在得到结果之后才会返回。
- 非阻塞：非阻塞调用指在不能立刻得到结果之前，该调用不会阻塞当前线程。
二、IO模型
- 同步阻塞IO：在此种方式下，用户进程在发起一个IO操作以后，必须等待IO操作的完成，只有当真正完成了IO操作以后，用户进程才能运行。JAVA传统的IO模型属于此种方式！
- 同步非阻塞IO：在此种方式下，用户进程发起一个IO操作以后边可返回做其它事情，但是用户进程需要时不时的询问IO操作是否就绪，这就要求用户进程不停的去询问，从而引入不必要的CPU资源浪费。其中目前JAVA的NIO就属于同步非阻塞IO。
- 异步阻塞IO：此种方式下是指应用发起一个IO操作以后，不等待内核IO操作的完成，等内核完成IO操作以后会通知应用程序，这其实就是同步和异步最关键的区别，同步必须等待或者主动的去询问IO是否完成，那么为什么说是阻塞的呢？因为此时是通过select系统调用来完成的，而select函数本身的实现方式是阻塞的，而采用select函数有个好处就是它可以同时监听多个文件句柄，从而提高系统的并发性！
- 异步非阻塞IO：在此种模式下，用户进程只需要发起一个IO操作然后立即返回，等IO操作真正的完成以后，应用程序会得到IO操作完成的通知，此时用户进程只需要对数据进行处理就好了，不需要进行实际的IO读写操作，因为真正的IO读取或者写入操作已经由内核完成了。目前Java中还没有支持此种IO模型。
三、区别
- BIO：同步阻塞IO （请求一应答通信模型），伪异步I/O通信框架采用了线程池实现，因此避免了为每个请求都创建一个独立线程造成的线程资源耗尽问题。不过因为它的底层任然是同步阻塞的BIO模型，因此无法从根本上解决问题。
在活动连接数不是特别高（小于单机1000）的情况下，这种模型是比较不错的，可以让每一个连接专注于自己的 I/O 并且编程模型简单，也不用过多考虑系统的过载、限流等问题。线程池本身就是一个天然的漏斗，可以缓冲一些系统处理不了的连接或请求。但是，当面对十万甚至百万级连接的时候，传统的 BIO 模型是无能为力的。因此，我们需要一种更高效的 I/O 处理模型来应对更高的并发量。
- NIO：同步非阻塞IO
非阻塞：一个线程请求写入一些数据到某通道，但不需要等待它完全写入，这个线程同时可以去做别的事情。
Buffer（缓冲区）：Buffer是一个对象，它包含一些要写入或者要读出的数据。在NIO厍中，所有数据都是用缓冲区处理的。在读取数据时，它是直接读到缓冲区中的; 在写入数据时，写入到缓冲区中。任何时候访问NIO中的数据，都是通过缓冲区进行操作。
Channel(通道) ：NIO 通过Channel（通道） 进行读写。通道是双向的，可读也可写，而流的读写是单向的。无论读写，通道只能和Buffer交互。因为 Buffer，通道可以异步地读写。
Selectors（选择器）：NIO有选择器，而IO没有。选择器用于使用单个线程处理多个通道。因此，它需要较少的线程来处理这些通道。
- AIO：异步非阻塞IO 异步 IO 是基于事件和回调机制实现的，也就是应用操作之后会直接返回，不会堵塞在那里，当后台处理完成，操作系统会通知相应的线程进行后续的操作。
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