此外，需要说明的一点是nginx和node中对于本地文件的IO是用线程的方式模拟非阻塞的效果的，而对于静态文件的io，使用zero copy(例如sendfile)的效率是非常高的。
接着上面的列子，你点一份饭然后循环的去问好没好显然有点得不偿失，还不如就等在那里直到准备好，但是当你点了好几样饭菜的时候，你每次都去问一下所有饭菜的状态(未做好/已做好)肯定比你每次阻塞在那里等着好多了。当然，你问的时候是需要阻塞的，一直到有准备好的饭菜或者你等的不耐烦(超时)。这就引出了IO复用，也叫多路IO就绪通知。这是一种进程预先告知内核的能力，让内核发现进程指定的一个或多个IO条件就绪了，就通知进程。使得一个进程能在一连串的事件上等待。
IO复用的实现方式目前主要有select、poll和epoll。
select和poll的原理基本相同：
- 注册待侦听的fd(这里的fd创建时最好使用非阻塞)
- 每次调用都去检查这些fd的状态，当有一个或者多个fd就绪的时候返回
- 返回结果中包括已就绪和未就绪的fd
相比select，poll解决了单个进程能够打开的文件描述符数量有限制这个问题：select受限于FD_SIZE的限制，如果修改则需要修改这个宏重新编译内核；而poll通过一个pollfd数组向内核传递需要关注的事件，避开了文件描述符数量限制。
此外，select和poll共同具有的一个很大的缺点就是包含大量fd的数组被整体复制于用户态和内核态地址空间之间，开销会随着fd数量增多而线性增大。
select和poll就类似于上面说的就餐方式。但当你每次都去询问时，老板会把所有你点的饭菜都轮询一遍再告诉你情况，当大量饭菜很长时间都不能准备好的情况下是很低效的。于是，老板有些不耐烦了，就让厨师每做好一个菜就通知他。这样每次你再去问的时候，他会直接把已经准备好的菜告诉你，你再去端。这就是事件驱动IO就绪通知的方式-epoll。
epoll的出现，解决了select、poll的缺点：
- 基于事件驱动的方式，避免了每次都要把所有fd都扫描一遍。
- epoll_wait只返回就绪的fd。
- epoll使用nmap内存映射技术避免了内存复制的开销。
- epoll的fd数量上限是操作系统的最大文件句柄数目,这个数目一般和内存有关，通常远大于1024。
目前，epoll是Linux2.6下最高效的IO复用方式，也是Nginx、Node的IO实现方式。而在freeBSD下，kqueue是另一种类似于epoll的IO复用方式。
此外，对于IO复用还有一个水平触发和边缘触发的概念：
- 水平触发：当就绪的fd未被用户进程处理后，下一次查询依旧会返回，这是select和poll的触发方式。
- 边缘触发：无论就绪的fd是否被处理，下一次不再返回。理论上性能更高，但是实现相当复杂，并且任何意外的丢失事件都会造成请求处理错误。epoll默认使用水平触发，通过相应选项可以使用边缘触发。
信号驱动
上文的就餐方式还是需要你每次都去问一下饭菜状况。于是，你再次不耐烦了，就跟老板说，哪个饭菜好了就通知我一声吧。然后就自己坐在桌子那里干自己的事情。更甚者，你可以把手机号留给老板，自己出门，等饭菜好了直接发条短信给你。这就类似信号驱动的IO模型。
流程如下：
- 开启套接字信号驱动IO功能
- 系统调用sigaction执行信号处理函数（非阻塞，立刻返回）
- 数据就绪，生成sigio信号，通过信号回调通知应用来读取数据。
异步非阻塞
之前的就餐方式，到最后总是需要你自己去把饭菜端到餐桌。这下你也不耐烦了，于是就告诉老板，能不能饭好了直接端到你的面前或者送到你的家里(外卖)。这就是异步非阻塞IO了。
对比信号驱动IO，异步IO的主要区别在于：信号驱动由内核告诉我们何时可以开始一个IO操作(数据在内核缓冲区中)，而异步IO则由内核通知IO操作何时已经完成(数据已经在用户空间中)。
异步IO又叫做事件驱动IO，在Unix中，POSIX1003.1标准为异步方式访问文件定义了一套库函数，定义了AIO的一系列接口。使用aio_read或者aio_write发起异步IO操作。使用aio_error检查正在运行的IO操作的状态。
网络编程模型
上文讲述了UNIX环境的五种IO模型。基于这五种模型，在Java中，随着NIO和NIO2.0(AIO)的引入，一般具有以下几种网络编程模型：
BIO
BIO是一个典型的网络编程模型，是通常我们实现一个服务端程序的过程，步骤如下：
- 主线程accept请求阻塞
- 请求到达，创建新的线程来处理这个套接字，完成对客户端的响应。
- 主线程继续accept下一个请求
这种模型有一个很大的问题是：当客户端连接增多时，服务端创建的线程也会暴涨，系统性能会急剧下降。因此，在此模型的基础上，类似于 tomcat的bio connector，采用的是线程池来避免对于每一个客户端都创建一个线程。有些地方把这种方式叫做伪异步IO(把请求抛到线程池中异步等待处理)。
NIO
JDK1.4开始引入了NIO类库，这里的NIO指的是Non-blcok IO，主要是使用Selector多路复用器来实现。Selector在Linux等主流操作系统上是通过epoll实现的。
NIO的实现流程，类似于select：
- 创建ServerSocketChannel监听客户端连接并绑定监听端口，设置为非阻塞模式。
- 创建Reactor线程，创建多路复用器(Selector)并启动线程。
- 将ServerSocketChannel注册到Reactor线程的Selector上。监听accept事件。
- Selector在线程run方法中无线循环轮询准备就绪的Key。
- Selector监听到新的客户端接入，处理新的请求，完成tcp三次握手，建立物理连接。
- 将新的客户端连接注册到Selector上，监听读操作。读取客户端发送的网络消息。
- 客户端发送的数据就绪则读取客户端请求，进行处理。
相比BIO，NIO的编程非常复杂。
AIO
JDK1.7引入NIO2.0，提供了异步文件通道和异步套接字通道的实现，是真正的异步非阻塞IO, 对应于Unix中的异步IO。
- 创建AsynchronousServerSocketChannel，绑定监听端口
- 调用AsynchronousServerSocketChannel的accpet方法，传入自己实现的CompletionHandler。包括上一步，都是非阻塞的
- 连接传入，回调CompletionHandler的completed方法，在里面，调用AsynchronousSocketChannel的read方法，传入负责处理数据的CompletionHandler。
- 数据就绪，触发负责处理数据的CompletionHandler的completed方法。继续做下一步处理即可。
- 写入操作类似，也需要传入CompletionHandler。
其编程模型相比NIO有了不少的简化。
对比
| . |
同步阻塞IO |
伪异步IO |
NIO |
AIO |
| 客户端数目 ：IO线程 |
1 : 1 |
m : n |
m : 1 |
m : 0 |
| IO模型 |
同步阻塞IO |
同步阻塞IO |
同步非阻塞IO |
异步非阻塞IO |
| 吞吐量 |
低 |
中 |
高 |
高 |
| 编程复杂度 |
简单 |
简单 |
非常复杂 |
复杂 |
