1 理解IO
IO是資料的輸入輸出，在網路中其實就是對於socket的讀取和傳送。在一次IO過程中，資料首先是傳送到對端的接受緩衝區裡，然後作業系統在從緩衝區中拿走資料。但是並不是我們呼叫recv介面，作業系統就可以直接從緩衝區裡面拿資料的，而是需要緩衝區裡面有資料才可以，所以這就需要我們等待資料就緒。
IO整個的過程歸納起來，分為兩步：1 等待資料就緒， 2 資料搬遷。
等待資料就緒中其實有很多種等待的方式，這些等待方式就是IO模型。

2 同步IO和非同步IO

簡單來說，同步IO就是自己等（自己發起，自己進行資料搬遷），非同步IO就是別人幫你來等（自己發起，別人幫忙進行資料搬遷）。
【注】這裡的同步和非同步和執行緒中的同步、非同步不是一個概念（執行緒中的同步和互斥是為了防止資料的二義性而做的保護措施）！！！

3 五種IO模型
（1）阻塞IO
阻塞IO：在資料準備就緒之前什麼都不做（相當於被掛起），直至等待資料就緒。
圖示：

對於程式呼叫recv介面這個過程是：
a. 應用程式呼叫recv介面；
b. 作業系統沒有準備好資料，應用程式進行等待；
c. 資料準備就緒，應用程式進行資料拷貝，返回。

阻塞IO的優點：簡單，一般預設情況下套接字都是阻塞式的
資料能夠及時返回，不延遲
缺點：效能較差

（2）非阻塞IO
非阻塞IO：若資料沒有就緒，直接返回。需要以輪詢的方式來檢測資料有沒有就緒。
圖示：

對於應用程式呼叫recv介面，這個過程是：
a. 應用程式呼叫recv介面；
b. 作業系統沒有準備好資料，應用程式直接返回；
c. 過一段時間再去檢測資料是否準備就緒，若還沒有再返回；
d. 直至檢測時資料已經準備就緒，應用程式進行資料拷貝，返回。

非阻塞IO的優點：可以在等待期間做別的事情
缺點：需要以輪訓的方式進行等待，很麻煩
由於是一段時間檢測一次，所以在資料就緒時不能立刻進行資料拷貝

（3）訊號驅動
訊號驅動：在資料就緒的時候，作業系統傳送SIGIO的訊號告訴應用程式資料準備就緒。
圖示：

對於應用程式呼叫recv介面，這個過程是：
a. 應用程式建立SIGIO訊號處理程式；
b. 作業系統等待資料就緒時，遞交SIGIO訊號；
c. 應用程式呼叫recv介面；
d. 完成資料拷貝，返回。

訊號驅動優點：在等待資料就緒期間可以做別的事情
缺點：需要建立維護訊號處理程式

（4）多路轉接

多路轉接的優點：一次可以等待多個檔案描述符，縮短了等待時間，使IO更加高效
缺點：為了實現多路轉接，需要消耗部分資源

（5）非同步IO
非同步IO：在作業系統完成資料搬遷之後通知應用程式，應用程式本身不參加IO的相關細節。
圖示：

在網路中整個過程是：
a. 應用程式呼叫介面；
b. 作業系統等待資料，資料準備就緒；
c. 作業系統完成資料拷貝；
d. 作業系統嚮應用程式遞交相關訊號，告知已完成資料拷貝。

非同步IO優點：應用程式不需要參與IO的整個過程，都由核心完成
缺點：非同步IO的簡單只是對於API的使用者而言，但是還有很多系統不支援非同步IO
（最初，非同步IO是為了資料庫而設計的，因此非同步IO的讀寫不會被快取，無法利用作業系統的快取機制）（參考這裡：https://www.jianshu.com/p/486b0965c296）