同步、异步、阻塞、非阻塞IO

在网上看到一篇对这四个概念比较清晰的分析的文章：http://blog.csdn.net/historyasamirror/article/details/5778378。结合自己一直在学习Java NIO方面的知识，对着四个概念做一些总结。

数据在操作系统中的简单流动过程：

首先进程地址空间分为用户空间和内核空间。用户空间调用IO方法，如read()，它会陷入内核空间，有内核负责将数据从磁盘或者其它IO设备上读入内核，再由内核将数据拷贝到用户空间。

应用程序所在的用户进程（或线程）是否被阻塞，这是区分同步和异步的关键。所以，阻塞IO、非阻塞IO和多路复用IO都属于同步IO。

下面一一进行说明：

阻塞IO：应用程序在用户空间调用read()，一直等到内核准备好数据（此过程有内核线程完成，所以经过了上下文切换），将数据拷贝到用户空间的缓冲区中。这个时候用户线程是阻塞挂起的，它不会消耗CUP，但是它阻塞了改用户线程改read()操作之后的所有动作。

非阻塞IO：应用程序调用read()，read通过系统调用后直接返回，根据返回结果判断是否需要继续调用read()，这其实就是一个不断轮询（轮询内核数据是否已经准备好）的过程。直到read()返回一个满意的结果。在这个返回满意结果的这一次调用过程中，数据从内核空间拷贝到用户空间的缓冲区，这个过程是阻塞的。

多路复用IO：通常使用selector监视多个网络端口，本身select是阻塞的，阻塞用户进行直到内核检查到有网络端口已经准备好，然后对每一个准备好的端口进行IO操作，这个IO操作过程也是阻塞的。

异步IO：应用程序IO操作直接返回，内核获取数据后，将数据从内核空间拷贝到用户空间，然后通知应用程序。应用程序收到信号后处理相关数据，处理方式可以采用回调方法的办法。