本文从操作系统的角度来解释BIO，NIO，AIO的概念，含义和背后的那些事 。本文主要分为3篇 。
第一篇：讲解BIO和NIO以及IO多路复用
第二篇：讲解磁盘IO和AIO
第三篇：讲解在这些机制上的一些应用的实现方式，比如nginx，，Java NIO等
到底什么是“IO Block”
很多人说BIO不好，会“block”，但到底什么是IO的Block呢？考虑下面两种情况：
如果你的直觉告诉你，这两种都算“Block”，那么很遗憾，你的理解与Linux不同 。Linux认为：
是的，对于磁盘文件IO，Linux总是不视作Block 。
你可能会说，这不科学啊，磁盘读写偶尔也会因为硬件而卡壳啊，怎么能不算Block呢？但实际就是不算 。
一个解释是，所谓“Block”是指操作系统可以预见这个Block会发生才会主动Block 。例如当读取TCP连接的数据时，如果发现 里没有数据就可以确定定对方还没有发过来，于是Block；而对于普通磁盘文件的读写，也许磁盘运作期间会抖动，会短暂暂停，但是操作系统无法预见这种情况，只能视作不会Block，照样执行 。
基于这个基本的设定，在讨论IO时，一定要严格区分网络IO和磁盘文件IO 。NIO和后文讲到的IO多路复用只对网络IO有意义 。
严格的说，和IO多路复用，对标准输入输出描述符、管道和FIFO也都是有效的 。但本文侧重于讨论高性能网络服务器下各种IO的含义和关系，所以本文做了简化，只提及网络IO和磁盘文件IO两种情况 。
本文先着重讲一下网络IO 。
BIO
有了Block的定义，就可以讨论BIO和NIO了 。BIO是 IO的意思 。在类似于网络中进行read,write,一类的系统调用时会被卡住 。
举个例子，当用read去读取网络的数据时，是无法预知对方是否已经发送数据的 。因此在收到数据之前，能做的只有等待，直到对方把数据发过来，或者等到网络超时 。
对于单线程的网络服务，这样做就会有卡死的问题 。因为当等待时，整个线程会被挂起，无法执行，也无法做其他的工作 。
顺便说一句，这种Block是不会影响同时运行的其他程序（进程）的，因为现代操作系统都是多任务的，任务之间的切换是抢占式的 。这里Block只是指Block当前的进程 。
于是，网络服务为了同时响应多个并发的网络请求，必须实现为多线程的 。每个线程处理一个网络请求 。线程数随着并发连接数线性增长 。这的确能奏效 。实际上2000年之前很多网络服务器就是这么实现的 。但这带来两个问题：
也许现在看来1GB内存不算什么，现在服务器上百G内存的配置现在司空见惯了 。但是倒退20年，1G内存是很金贵的 。并且，尽管现在通过使用大内存，可以轻易实现并发1万甚至10万的连接 。但是水涨船高，如果是要单机撑1千万的连接呢？
问题的关键在于，当调用read接受网络请求时，有数据到了就用，没数据到时，实际上是可以干别的 。使用大量线程，仅仅是因为Block发生，没有其他办法 。
当然你可能会说，是不是可以弄个线程池呢？这样既能并发的处理请求，又不会产生大量线程 。但这样会限制最大并发的连接数 。比如你弄4个线程，那么最大4个线程都Block了就没法响应更多请求了 。
要是操作IO接口时，操作系统能够总是直接告诉有没有数据，而不是Block去等就好了 。于是，NIO登场 。
NIO
NIO是指将IO模式设为“Non-”模式 。在Linux下，一般是这样：
void setnonblocking(int fd) {
int flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0);