BIO:同步並阻塞，可以通過執行緒池改善
NIO:同步非阻塞，多路複用輪詢，適合連線數多且連結比較短
AIO：非同步非阻塞，客戶端的IO請求都是由OS 完成了再通知伺服器啟動執行緒處理，適合長連線（JDK7開始支援）

同步和非同步是針對應用程式和核心互動而言的，而阻塞和非阻塞針對程序在訪問資料時根據IO的就緒狀態採取不同方式而已。

什麼是阻塞和非阻塞，什麼是同步和非同步,同步和非同步是針對應用程式和核心的互動而言的，同步指的是使用者程序觸發 IO 操作並等待或者輪詢的去檢視 IO 操作是否就緒，而非同步是指使用者程序觸發 IO 操作以後便開始做自己的事情，而當 IO 操作已經完成的時候會得到 IO 完成的通知。而阻塞和非阻塞是針對於程序在訪問資料的時候，根據 IO 操作的就緒狀態來採取的不同方式，說白了是一種讀取或者寫入操作函式的實現方式，阻塞方式下讀取或者寫入函式將一直等待，而非阻塞方式下，讀取或者寫入函式會立即返回一個狀態值。

一般來說 I/O 模型可以分為：同步阻塞，同步非阻塞，非同步阻塞，非同步非阻塞 IO
**同步阻塞 IO：**在此種方式下，使用者程序在發起一個 IO 操作以後，必須等待 IO 操作的完成，只有當真正完成了 IO 操作以後，使用者程序才能執行。
JAVA 傳統的 IO 模型屬於此種方式！
同步非阻塞 IO:在此種方式下，使用者程序發起一個 IO 操作以後邊可返回做其它事情，但是使用者程序需要時不時的詢問 IO 操作是否就緒，這就要求使用者程序不停的去詢問，從而引入不必要的 CPU 資源浪費。
其中目前 JAVA 的 NIO 就屬於同步非阻塞 IO。
**非同步阻塞 IO：**此種方式下是指應用發起一個 IO 操作以後，不等待核心 IO 操作的完成，等核心完成 IO 操作以後會通知應用程式，這其實就是同步和非同步最關鍵的區別，同步必須等待或者主動的去詢問 IO 是否完成，那麼為什麼說是阻塞的呢？因為此時是通過 select 系統呼叫來完成的，而 select 函式本身的實現方式是阻塞

Select/epoll的區別
多路複用就是同步非阻塞IO，他是利用單獨執行緒（核心級別）統一監測所有socket，一旦某個socket有了IO資料，就啟動相應的Application處理，在select和poll利用輪詢實現監測socket中是否有IO資料，而epoll改進了這種方式，底層用notify機制，即Reactor方式來監測，Java NIO也是採用這種機制

select缺點：
select的幾大缺點：
（1）每次呼叫select，都需要把fd集合從使用者態拷貝到核心態，這個開銷在fd很多時會很大
（2）同時每次呼叫select都需要在核心遍歷傳遞進來的所有fd，這個開銷在fd很多時也很大
（3）select支援的檔案描述符數量太小了，預設是1024

epoll既然是對select和poll的改進，就應該能避免上述的三個缺點。那epoll都是怎麼解決的呢？在此之前，我們先看一下epoll和select和poll的呼叫介面上的不同，select和poll都只提供了一個函式——select或者poll函式。而epoll提供了三個函式，epoll_create,epoll_ctl和epoll_wait，epoll_create是建立一個epoll控制代碼；epoll_ctl是註冊要監聽的事件型別；epoll_wait則是等待事件的產生。

對於第一個缺點，epoll的解決方案在epoll_ctl函式中。每次註冊新的事件到epoll控制代碼中時（在epoll_ctl中指定EPOLL_CTL_ADD），會把所有的fd拷貝進核心，而不是在epoll_wait的時候重複拷貝。epoll保證了每個fd在整個過程中只會拷貝一次。

對於第二個缺點，epoll的解決方案不像select或poll一樣每次都把current輪流加入fd對應的裝置等待佇列中，而只在epoll_ctl時把current掛一遍（這一遍必不可少）併為每個fd指定一個回撥函式，當裝置就緒，喚醒等待佇列上的等待者時，就會呼叫這個回撥函式，而這個回撥函式會把就緒的fd加入一個就緒連結串列）。epoll_wait的工作實際上就是在這個就緒連結串列中檢視有沒有就緒的fd（利用schedule_timeout()實現睡一會，判斷一會的效果，和select實現中的第7步是類似的）。

對於第三個缺點，epoll沒有這個限制，它所支援的FD上限是最大可以開啟檔案的數目，這個數字一般遠大於2048,舉個例子,在1GB記憶體的機器上大約是10萬左右，具體數目可以cat /proc/sys/fs/file-max察看,一般來說這個數目和系統記憶體關係很大。

總結：

（1）select，poll實現需要自己不斷輪詢所有fd集合，直到裝置就緒，期間可能要睡眠和喚醒多次交替。而epoll其實也需要呼叫epoll_wait不斷輪詢就緒連結串列，期間也可能多次睡眠和喚醒交替，但是它是裝置就緒時，呼叫回撥函式，把就緒fd放入就緒連結串列中，並喚醒在epoll_wait中進入睡眠的程序。雖然都要睡眠和交替，但是select和poll在“醒著”的時候要遍歷整個fd集合，而epoll在“醒著”的時候只要判斷一下就緒連結串列是否為空就行了，這節省了大量的CPU時間。這就是回撥機制帶來的效能提升。

（2）select，poll每次呼叫都要把fd集合從使用者態往核心態拷貝一次，並且要把current往裝置等待佇列中掛一次，而epoll只要一次拷貝，而且把current往等待佇列上掛也只掛一次（在epoll_wait的開始，注意這裡的等待佇列並不是裝置等待佇列，只是一個epoll內部定義的等待佇列）。這也能節省不少的開銷。