在理解IO模型之前，先说明几个问题
（1）为什么读取文件需要用户进程通过系统调用让内核完成（可能问题有点low，但确实困扰我很久啊~~）
建议先看一下这篇文章https://www.cnblogs.com/sparkdev/p/8410350.html，讲的是linux进程的用户态和内核态的东西
什么是用户态和内核态？为什么要区分内核态和用户态呢？
用户态就是进程运行在用户空间，内核态就是进程运行在内核空间。
“在CPU的所有指令中，有些指令是非常危险的，如果错用，将导致系统崩溃，如果允许所有的程序都可以使用这些指令，那么系统崩溃的概率就大大增加”。所以，为了安全性和稳定性考虑，linux就区分了内核态和用户态，对于那些比较敏感的操作，就只能让cpu运行在内核态执行。
那么什么样的操作只能运行在内核态呢？
用户态：只能受限的访问内存，无法访问外围设备。
内核态：可以访问内存所有数据
所以，一些对外围设备的访问操作比如硬盘、网卡都只能运行在内核态，此外进程调度、TCP/IP协议栈等也只能工作在内核态。
（2）文件描述符（fd）
参见（https://baike.baidu.com/item/%E6%96%87%E4%BB%B6%E6%8F%8F%E8%BF%B0%E7%AC%A6）
文件描述符是一个负整数，实际上，他是一个索引值，指向内核为每一个进程所维护的该进程打开文件的记录表，当程序打开一个现有文件或者创建一个新文件时，内核向进程返回一个文件描述符。当我们的进程想要对文件进行读写的时候，就会传递这个文件描述符给内核空间，内核就会根据不同类型的IO对相应的数据进行操作返回。
好了，接下来就要讲解内核根据文件描述符对数据进行操作的方式–IO模型了。
1、进程读取数据过程综述
用户进程如果想要从外围设备（这里以socket为例）读取数据，需要首先经过内核，那这里就涉及到和内核的通信问题了（通信同步异步、阻塞非阻塞见我的这篇博客：https://blog.csdn.net/u014473112/article/details/80793274），linux中这个通信过程具体有五种方式（信号驱动不常用，不讲）：
- 阻塞IO
- 非阻塞IO
- IO多路复用
- 信号驱动IO
- 异步IO
2、各个IO模型介绍
（1）阻塞IO
用户进程想要读取数据了，于是就通过执行recvfrom来进行一次系统调用（system call），于是进入内核态，内核态的进程刚开始要准备数据，准备好了之后呢又要执行复制到用户空间的操作，直到复制完成返回，整个过程，用户进程都处于阻塞状态，这是相当低效的。
（2）非阻塞IO
用户进程想要读取数据了，于是就通过执行recvfrom来进行一次系统调用，进入内核态，内核态如果数据没有准备好就直接返回一个没有准备好的标志，我们这边的用户进程也没有闲着，就去干别的事了，但是还是会定时轮询系统调用查看数据是否准备好
（3）IO多路复用
对于前面两种方式，一个进程就只能处理一个连接的读或者写事件，在现今服务器要处理大量连接的情况下，这无疑是很大的瓶颈，那多路复用就派上用场了。
当有很多连接要进行读或者写的时候，用户进程通过将fd_set传递给一个函数，比如select函数，select函数触发了系统调用，进入内核态，内核如果看到有某个fd对应的数据准备好了，就会返回这个fd，select在接收这个返回的过程中一直是阻塞的，当接收到这个返回之后就在用户进程的fdset查找对应fd，然后再执行系统调用，这次系统调用不再是让内核返回就绪文件描述符了，而是让内核读取数据返回，当然这个过程进程也是阻塞的。
在select等待就绪fd的过程中，可以认为是使用了同步阻塞模式，在获取到数据可读的fd之后，再次系统调用是阻塞读取的。其实从select等待就绪fd的过程里面看，Io多路复用相对阻塞IO还有点相似，也是在数据到来之前阻塞，但是呢，IO多路复用的优势就是可以处理多个连接，这对于服务器来说是很重要的。
（4）异步IO
异步IO，顾名思义，内核在接收到用户进程的系统调用之后，内核会直接返回，但是返回的不是读取的数据，这张图使用的是通知的方式执行异步，当内核把数据复制到用户空间的操作完成选择了主动通知用户进程，不是用状态的方式，这也是比较常用的方式
其实，看了很多文章，有对”非阻塞IO”总是冠以”异步非阻塞”、 “同步非阻塞”的名头，对“异步IO”总是冠以”异步非阻塞“、”异步阻塞“的名头，自己刚开始觉得说的有道理，但是后来一想，我觉得”非阻塞IO”和同步异步没有关系，两种模式都可以实现，“异步IO”和阻塞非阻塞也没有关系，两种也可以实现，只是相对来说，异步非阻塞实现的比较常见罢了。