目录
NIO的全称是non-blocking IO，也就是说这种I/O模型是非阻塞的，就这涉及到并发的问题，主要体现在同步与异步，阻塞与非阻塞。
一、同步、异步、阻塞、非阻塞
通俗来讲
以并发的思维来理解：
1、同步：当多个任务要发生时，这些任务必须逐个地进行，一个任务的执行会导致整个流程的暂时等待，这些事件不是并发地执行的；
2、异步：当多个任务要发生时，这些任务可以并发地执行，一个任务的执行不会导致整个流程的暂时等待。
3、阻塞：当某个任务在执行过程中发出一个请求操作，但是由于该请求操作需要的条件不满足，那么就会一直在那等待，直至条件满足；
4、非阻塞：当某个任务在执行过程中发出一个请求操作，如果该请求操作需要的条件不满足，会立即返回一个标志信息告知条件不满足，不会一直处于等待状态。
以I/O模型的思维来理解：
1、同步：API调用返回时调用者就知道操作的结果如何了（实际读取/写入了多少字节）。
2、异步：相对于同步，API调用返回时调用者不知道操作的结果，后面才会回调通知结果。
3、阻塞：当无数据可读，或者不能写入所有数据时，挂起当前线程等待。
4、非阻塞：读取时，可以读多少数据就读多少然后返回，写入时，可以写入多少数据就写入多少然后返回。
二、同步IO & 异步IO
通常来说，IO操作包括：对硬盘的读写、对socket的读写以及外设的读写。
一个完整的IO读请求操作包括两个阶段：
1）查看数据是否就绪；
2）进行数据拷贝（内核将数据拷贝到用户线程）。
在《Unix网络编程》一书中对同步IO和异步IO的定义是这样的：
A synchronous I/O operation causes the requesting process to be blocked until that I/O operation completes.
同步I/O操作会导致请求流程被阻塞，直到I/O操作完成。An asynchronous I/O operation does not cause the requesting process to be blocked.
异步I/O操作不会导致请求流程被阻塞。
根据Oracle官网的文档，同步异步的划分标准是“调用者是否需要等待I/O操作完成”，这个“等待I/O操作完成”的意思不是指一定要读取到数据或者说写入所有数据，而是指真正进行I/O操作时，比如数据在TCP/IP协议栈缓冲区和JVM缓冲区之间传输的这段时间，调用者是否要等待。
对于同步IO，当用户发出IO请求操作之后，如果数据没有就绪，需要通过用户线程或者内核不断地去轮询数据是否就绪，当数据就绪时，再将数据从内核拷贝到用户线程；
对于异步IO，只有IO请求操作的发出是由用户线程来进行的，IO操作的两个阶段都是由内核自动完成，然后发送通知告知用户线程IO操作已经完成。也就是说在异步IO中，不会对用户线程产生任何阻塞。
所以数据拷贝阶段是由用户线程完成还是内核完成便是同步IO和异步IO 区别的关键所在。也就是说异步IO必须要有操作系统的底层支持。
三、阻塞IO & 非阻塞IO
而阻塞与非阻塞体现在上述的第一阶段：查看数据是否就绪
对于阻塞IO：如果数据没有就绪，则会一直在那等待，直到数据就绪；
对于非阻塞IO：如果数据没有就绪，则会返回一个标志信息告知用户线程当前要读的数据没有就绪。当数据就绪之后，便将数据拷贝到用户线程，这样才完成了一个完整的IO读请求操作，
Java中传统的IO都是阻塞IO，比如通过socket来读数据，调用read()方法之后，如果数据没有就绪，当前线程就会一直阻塞在read方法调用那里，直到有数据才返回；而如果是非阻塞IO的话，当数据没有就绪，read()方法应该返回一个标志信息，告知当前线程数据没有就绪，而不是一直在那里等待。
read() 和 write() 方法都是同步I/O，同步I/O又分为阻塞和非阻塞两种模式，如果是非阻塞模式，检测到无数据可读时，直接就返回了，并没有真正执行I/O操作。
总结：Java中实际上有同步阻塞I/O、同步非阻塞I/O（NIO）与异步I/O三种机制（JDK 1.7才开始引入异步 I/O，那称之为NIO.2）。
四、传统IO的不足之处
传统 I/O 是阻塞式I/O，主要问题是系统资源的浪费。比如我们为了读取一个TCP连接的数据，调用 InputStream 的 read() 方法，这会使当前线程被挂起，直到有数据到达才被唤醒，那该线程在数据到达这段时间内，占用着内存资源（存储线程栈）却无所作为。为了读取其他连接的数据，我们不得不启动另外的线程。在并发连接数量不多的时候，这可能没什么问题，然而当连接数量达到一定规模，内存资源会被大量线程消耗殆尽。另一方面，线程切换需要更改处理器的状态，比如程序计数器、寄存器的值，因此非常频繁的在大量线程之间切换，同样是一种资源浪费。
参考资料