IO多路复用
什么是IO多路复用？就是异步阻塞IO。目的在于提升系统效率。
服务器端编程经常需要构造高性能的IO模型，常见的IO模型有四种：
（1）同步阻塞IO（Blocking IO）：即传统的IO模型。
（2）同步非阻塞IO（Non-blocking IO）：默认创建的socket都是阻塞的，非阻塞IO要求socket被设置为NONBLOCK。
（3）IO多路复用（IO Multiplexing）：即经典的Reactor设计模式，有时也称为异步阻塞IO，Java中的Selector和Linux中的epoll都是这种模型。
（4）异步IO（Asynchronous IO）：即经典的Proactor设计模式，也称为异步非阻塞IO。
一、同步和异步
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。
二、阻塞和非阻塞
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。
看图比较容易明白。
三、同步阻塞IO
用户需要等待read将socket中的数据读取到buffer后，才继续处理接收的数据。整个IO请求的过程中，用户线程是被阻塞的，这导致用户在发起IO请求时，不能做任何事情，对CPU的资源利用率不够。
四、同步非阻塞IO
用户线程发起IO请求后，立即返回；但需要不断地调用read，尝试读取socket中的数据，直到读取成功后，才继续处理接收的数据。
虽然用户线程每次发起IO请求后可以立即返回，但是为了等到数据，仍需要不断地轮询、重复请求，消耗了大量的CPU的资源。一般很少直接使用这种模型，而是在其他IO模型中使用非阻塞IO这一特性。
五、异步阻塞IO（IO多路复用）
异步阻塞模型使用内核提供的select函数（多路分离函数），避免同步非阻塞模型中轮询等待的问题。
表面上看，异步阻塞模型和同步阻塞模型没有太大的区别，甚至还多了添加监视socket，以及调用select函数的额外操作，效率更差。但是，它最大的优势是可以在一个线程内同时处理多个IO请求：用户可以注册多个socket，然后不断地调用select读取被激活的socket，即可达到在同一个线程内同时处理多个IO请求的目的，所以又叫IO多路复用模型。
虽然上述方式允许单线程内处理多个IO请求，但是每个IO请求的过程还是阻塞的（在select函数上阻塞），平均时间甚至比同步阻塞IO模型还要长。如果用户线程只注册自己感兴趣的socket或者IO请求，然后去做自己的事情，等到数据到来时再进行处理，则可以提高CPU的利用率。以下是改良版：
六、异步非阻塞IO（异步IO）
“真正”的异步IO需要操作系统更强的支持。在IO多路复用模型中，用户线程收到通知后，自行读取数据、处理数据。而在异步IO模型中，则由内核读取数据，并放在缓冲区，用户线程收到通知后，直接使用即可。
七、异步阻塞IO为什么叫IO多路复用
原因上面已经说了，IO多路复用其实就是异步阻塞IO，就是一个线程，可以同时处理多个IO请求（反过来不成立，一个IO请求只能对应一个线程）。
其实“I/O多路复用”这个说法之所以难以理解，可能是翻译比较坑爹。所谓的I/O多路复用在英文中其实叫 I/O multiplexing。这里面的 multiplexing 指的是通过跟踪每一个Socket的状态来同时管理多个I/O流。其目的，在于尽量多的提高服务器的吞吐能力。
八、同步异步、阻塞非阻塞为什么和多线程、IO联系在一起？
线程为什么会和IO扯在一起？
一个线程的执行，通常需要 3 个资源，即CPU，内存和I/O。CPU负责运行，内存负责存放即时数据，I/O负责和磁盘、数据库、网络等做数据交换。
I/O，即输入/输出。Java中，常见的I/O，有文件流，数据库连接，网络连接等。
I/O的特点是每个连接单位时间内只能为一个线程服务，它不像CPU，即使是单核CPU，也可以通过时间切片的方式，执行多线程，多核CPU就更不用说了。IO只能为单一线程服务。还有一个特点是，当一个线程在使用I/O时，一般耗时相对较长，且在这个时间段内，线程不进行计算或读写内存，换言之，线程在使用I/O时，一般不会使用CPU或内存。这个特点很重要，这其实是多线程的重要意义之一。在一个线程使用I/O时，将CPU使用权转移给其它线程，可以更加充分的利用系统资源。
参考文章：
IO多路复用机制详解