参照：https://blog.csdn.net/sehanlingfeng/article/details/78920423和https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAxODI5ODMwOA==&mid=2666538919&idx=1&sn=6013c451b5f14bf809aec77dd5df6cff&scene=21#wechat_redirect和https://www.jianshu.com/p/ef418ccf2f7d
1. 常见的IO模型：同步阻塞IO（BIO），同步非阻塞IO（NIO），IO多路复用，异步IO（AIO）。
2. 同步和异步的概念描述的是用户线程与内核的交互方式：同步是指用户线程发起IO请求后需要等待或者轮询内核IO操作完成后才能继续执行；而异步是指用户线程发起IO请求后仍继续执行，当内核IO操作完成后会通知用户线程，或者调用用户线程注册的回调函数。
阻塞和非阻塞的概念描述的是用户线程调用内核IO操作的方式：阻塞是指IO操作需要彻底完成后才返回到用户空间；而非阻塞是指IO操作被调用后立即返回给用户一个状态值，无需等到IO操作彻底完成。
3. 同步阻塞IO：用户线程通过系统调用read发起IO读操作，由用户空间转到内核空间。内核等到数据包到达后，然后将接收的数据拷贝到用户空间，完成read操作
即用户需要等待read将socket中的数据读取到buffer后，才继续处理接收的数据。整个IO请求的过程中，用户线程是被阻塞的，这导致用户在发起IO请求时，不能做任何事情，对CPU的资源利用率不够。
4. 同步非阻塞IO：用户线程发起IO请求时立即返回。但并未读取到任何数据，用户线程需要不断地发起IO请求，直到数据到达后，才真正读取到数据，继续执行。
用户需要不断地调用read，尝试读取socket中的数据，直到读取成功后，才继续处理接收的数据。整个IO请求的过程中，虽然用户线程每次发起IO请求后可以立即返回，但是为了等到数据，仍需要不断地轮询、重复请求，消耗了大量的CPU的资源。一般很少直接使用这种模型，而是在其他IO模型中使用非阻塞IO这一特性。
5. IO多路复用：建立在内核提供的多路分离函数select，poll，epoll基础之上
用户首先将需要进行IO操作的socket添加到select中，然后阻塞等待select系统调用返回。当数据到达时，socket被激活，select函数返回。用户线程正式发起read请求，读取数据并继续执行。从流程上来看，使用select函数进行IO请求和同步阻塞模型没有太大的区别，甚至还多了添加监视socket，以及调用select函数的额外操作，效率更差。但是，使用select以后最大的优势是用户可以在一个线程内同时处理多个socket的IO请求。用户可以注册多个socket，然后不断地调用select读取被激活的socket，即可达到在同一个线程内同时处理多个IO请求的目的。
6. 异步IO
相对于同步IO，异步IO不是顺序执行。用户进程进行aio_read系统调用之后，无论内核数据是否准备好，都会直接返回给用户进程，然后用户态进程可以去做别的事情。等到socket数据准备好了，内核直接复制数据给进程，然后从内核向进程发送通知（在 Linux 中，通知的方式是 “信号”）。IO两个阶段，进程都是非阻塞的。
7. BIO 和 NIO 作为 Server 端，当建立了 10 个连接时，分别产生多少个线程？
答案： 因为传统的 IO 也就是 BIO 是同步线程堵塞的，所以每个连接都要分配一个专用线程来处理请求，这样 10 个连接就会创建 10 个线程去处理。而 NIO 是一种同步非阻塞的 I/O 模型，它的核心技术是多路复用，可以使用一个链接上的不同通道来处理不同的请求，所以即使有 10 个连接，对于 NIO 来说，开启 1 个线程就够了。
8. IO多路复用的几个函数的区别：
select 函数监视的文件描述符分3类，分别是writefds、readfds、和exceptfds。select目前几乎在所有的平台上支持，其良好跨平台支持也是它的一个优点。select最大的缺陷就是单个进程所打开的FD是有一定限制的，它由FD_SETSIZE设置，默认值是1024。对socket进行扫描时是线性扫描，即采用轮询的方法，效率较低。需要维护一个用来存放大量fd的数据结构，这样会使得用户空间和内核空间在传递该结构时复制开销大。
poll 函数和select 函数其实没什么区别，但是优化在它是用链表来储存的fd。注意：poll还有一个特点是“水平触发”，如果报告了fd后，没有被处理，那么下次poll时会再次报告该fd。
epoll函数：epoll使用一个文件描述符管理多个描述符，将用户关系的文件描述符的事件存放到内核的一个事件表中，这样在用户空间和内核空间的copy只需一次。
主要使用以下三个函数：
1.epoll_create在内核层创建了一个数据表，接口会返回一个“epoll的文件描述符”指向这个表。
2.epoll_ctl接口来注册要监听的事件，通过这个接口可以灵活的注册/取消注册/修改注册某个fd的某些事件。
3.epoll_wait来等待事件的发生。只有当注册的事件至少有一个发生，或者timeout达到时，该调用才会返回。这与select和poll几乎一致。但不一样的地方是evlist，它是epoll_wait的返回数组，里面只包含那些被触发的事件对应的fd，而不是像select和poll那样返回所有注册的fd。
epoll除了性能优势，还有一个优点——同时支持水平触发(Level Trigger)和边沿触发(Edge Trigger)。
有两个socket的fd——fd1和fd2。我们设定监听f1的“水平触发读事件“，监听fd2的”边沿触发读事件“。我们使用在时刻t1，使用epoll_wait监听他们的事件。在时刻t2时，两个fd都到了100bytes数据，于是在时刻t3, epoll_wait返回了两个fd进行处理。在t4，我们故意不读取所有的数据出来，只各自读50bytes。然后在t5重新注册两个事件并监听。在t6时，只有fd1会返回，因为fd1里的数据没有读完，仍然处于“被触发”状态；而fd2不会被返回，因为没有新数据到达。
水平触发只关心文件描述符中是否还有没完成处理的数据，边沿触发只关心文件描述符是否有新的事件产生，如果有，则返回；如果返回过一次，不管程序是否处理了，只要没有新的事件产生，epoll_wait不会再认为这个fd被“触发”了。
那为什么需要边沿触发？
在边沿触发下，开发者有机会更精细的定制这里的控制逻辑。但是边沿触发也大大的提高了编程的难度而且如果没有很好的根据EAGAIN来“重置”一个fd，就会造成此fd永远没有新事件产生，进而导致饿死相关的处理代码。