一、概念
同步異步、阻塞和非阻塞是兩套概念，容易混淆。
同步異步是進程和內核之間
阻塞和非阻塞是進程在訪問數據時候，根據IO操作的就緒狀態來採取的不同方式(函數處理方式)
1.同步和異步
同步和異步是針對應用程序和內核的交互來說的，同步指的是用戶進程觸發IO操作並等待或者輪詢的去查看IO操作是否就緒，而異步是指用戶進程觸發IO操作以後便開始做自己的事情，交給OS，而當IO操作完成時會得到IO完成的通知。
異步：OS需要支持異步IO操作API
2.阻塞和非阻塞
阻塞和非阻塞是進程在訪問數據時候，根據IO操作的就緒狀態來採取的不同方式，是一種讀取或者寫入操作函數的實現方式，阻塞方式下讀取或者寫入函數將一直等待，直到讀取或寫入成功；而非阻塞方式下，讀取或寫入函數會立即返回一個狀態。
阻塞非阻塞是線程的一種狀態
對於同步/異步，阻塞/非阻塞的概念，網上流傳着一個小故事來介紹這個概念，相信不少同學都看過（普通水壺，簡稱水壺；會響的水壺，簡稱響水壺）
同步阻塞：小明把水壺放到火上，然後在那傻等水開。
同步非阻塞：小明把水壺放到火上，然後去客廳看電視，時不時的去廚房看看水開沒有。
異步阻塞：小明把響水壺放到火上，然後在那傻等水開。
異步非阻塞：小明把響水水壺放到火上，去客廳看電視，水壺響之前不再去看它了，響了再去處理
二、Linux網絡模型簡介
Linux的內核將所有的外部設備都看做成一個文件來操作，對一個文件的讀寫操作都會調用內核提供的系統指令，返回一個file descriptor（fd,文件描述符）。而Socket的讀寫也會有相應的描述符，稱之爲socketfd （socket描述符），這裏所說的描述符就是一個數字，指向內核中的一個結構體（文件路徑，數據區）。
Unix網絡編程對I/O模型進行了詳細的分類，Unix 提供了5種不同的模型，下面我們依次分析這五種模型。
2.1、 阻塞IO模型
阻塞IO是最常用的IO模型，在缺省的情況下，所有文件操作都是阻塞的。這裏的應用進程就是我們所說的客戶端，而內核系統就是我們服務端。簡化以後我們看下整個流程。客戶端調用服務端請求數據，服務端收到客戶端的請求過後，首先會檢查其內核中是否有數據，沒有數據就一直等待。等待內核中有數據之後，將內核中的數據發送給客戶端。
流程分析：
整個過程客戶端請求服務端的過程中，一直處於阻塞狀態。而服務端對於客戶端來說是同步的（同步方法調用一旦開始，調用者必須等到方法調用返回後，才能繼續後續的行爲），客戶端必須等待其執行結果。而不是服務端拿到數據之後異步通知。
總結：
所以阻塞IO是一個同步阻塞的IO。
2.2、 非阻塞IO模型
非阻塞IO，客戶端調用服務器獲取數據，如果服務端（內核緩衝區）中沒有數據，直接返回EWOULDBLOCK錯誤，此時客戶端不斷的輪詢服務端是否有數據準備好。如果服務端有數據準備好了，直接複製數據。
流程分析：整個非阻塞IO和阻塞IO的區別就是，客戶端去請求數據。在阻塞模式下，客戶端一直等待，任何事情都不去做。而在非阻塞模式下，客戶端隔段時間去看下有沒有數據完成，那麼這個過程中，中間間隔的時間，就可以去做一下自己想做的事情。當然整個過程中，服務端還是同步的。
總結：通過上面的分析，異步IO模式是：同步非阻塞
2.3、 I/O複用模型
IO複用模型，Linux提供了select/poll/epoll,進程通過將一個或者多個fd傳遞給select或者poll系統調用。阻塞在select操作上，這樣select/poll 可以幫助我們偵測多個fd是否處於就緒狀態。由於select/poll是順序掃描fd是否就緒，而且支持fd的數量是有限制的。Linux還提供了一個epoll系統調用。epoll使用是基於事件驅動方式代替順序掃描，因此性能更高。
在Linux中，所有的設備操作都是操作文件，所以每個socket連接，相當於操作一個socketfd。在同步阻塞的IO中，爲了提高併發度，會爲每個socket連接分配一個線程去處理。這樣在高併發的情況下，導致系統存在大量的線程，從而使可用性下降。爲了解決這個問題，Linux底層把那些建立起連接的socketfd,提交給系統底層的epoll進行管理。每次系統調用的時候，只會把那些已經發生某些事件的socket連接批量發送給客戶端，在這種情況下只需要用一個線程去監控所有socket可能存在的狀態。把那些已經發生事件的socket提取出來，放到一個list集合中，批量發送給客戶端。客戶端根據socket的具體事件，去做相應的處理。
這個也是netty底層所實現的核心思想
總結：linux系統將已經發生事件的socket連接，打包發送給客戶端。客戶端在調用的時候，只需要拿到那些發生事件的socket，然後進行處理。
2.4、信號驅動I/O模型
首先開啓套接口信號驅動I/O功能，並通過系統調用singaction執行一個信號處理函數（此係統調用，理解返回，進程繼續工作，它是非阻塞的）。當數據準備就緒時，就爲該進程生產一個sigio信號，通過信號回調通知應用程序調用recvfrom來讀取數據。並通知主循環函數處理數據。
總結：整個過程，客戶端處於非阻塞狀態，服務端有數據的時候，通知客戶端獲取數據，是異步狀態。所以信號驅動I/O模型是異步非阻塞模型。
2.5 異步 I/O
客戶端告知服務端要啓動某個操作，並讓內核在整個操作完成一個（包括數據從內核複製到用戶空間）通知我們。這種模式與信號驅動的主要區別是：信號驅動由內核通知我們合適開始一個I/O操作，用戶還是需要自己去調用recvfrom，去拷貝數據（從內核空間拷貝到用戶空間）。而異步I/O已經完成了所有的動作，通知用戶去獲取數據即可。