网络编程的基本模型是C/S模型，它在两个进程之间进行相互通信。 其中，服务端提供位置信息(绑定IP地址和监听端口)，客户端通过连接操作向服务端监听的地址发出连接请求，通过三次握手建立连接，如果连接成功，双方通过网络套接字
在基于传统同步阻塞模型的开发中，服务器套接字负责绑定IP地址，启动监听端口：套接字负责启动连接操作。 如果连接成功，则双方通过输入输出流进行同步块通信。
通过下图所示的通信模型图，熟悉以下BIO的服务器端通信模型。 采用BIO通信模式的服务器端通常在独立的Acceptor线程监听客户端连接，并收到客户端的连接请求后，为每个客户端创建新的线程进行链接处理，处理完成后，输出流这就是典型的要求响应通信模型。
这种模式最大的问题是缺乏灵活性。 随着客户端同时访问次数的增加，服务端线程数与客户端同时访问次数呈1:1比例关系。 线程是Java虚拟机非常宝贵的系统资源，因此随着线程数量的增加，系统性能急剧下降，同时访问量的增加，系统将无法创建线程堆栈溢出和新线程，最终导致进程崩溃在高性能服务器APP应用领域，一个需要同时连接成千上万个客户端，这种模式显然无法满足高性能、高并发访问的场景。
伪异步IO编程模型
为了改进线程间连接模型，后来产生了一种通过线程池或消息队列实现一个或多个线程来处理n个客户端的模型。 其基础通信机制仍然使用同步块IO，因此被称为“伪异步”。 以下u分析伪异步代码，以确定伪异步是否满足高性能、高并发访问的诉求。
为了解决并发块IO面临的一个链路需要一个线程处理的问题，有人优化了其线程模型，后端在一个线程池中处理来自多个客户端的请求访问，以及客户机数量M: 其中，m可以远大于n，并且通过在线程池中灵活配置线程资源并设置线程的最大值，可以防止由于大量并发访问而导致的线程耗尽。
使用线程池和任务队列，可以实现称为伪异步的IO通信框架。 其模型图如下图所示。
如果有新的客户端访问，则将客户端套接字封装到Task中并实现java.lang.Runnable接口。 JDK线程池维护消息队列和n个活动线程以处理消息队列中的任务。 线程池可以设置消息队列的大小和线程的最大数量，因此资源消耗是可控的，并且多个客户端同时访问不会耗尽或停机资源。
由于伪异步IO采用线程池实现，因此可以避免因为为每个请求创建独立线程而导致线程资源耗尽。 但本质上仍然是同步块模型，无法从根本上解决同步IO造成的通信线程阻塞问题。
NIO编程模型
Java NIO有一个重要的概念，即Selector，它是Java NIO编程的基础。 选择器也称为复用器，复用器提供选择准备好的任务的功能。 简而言之，选择器不断轮询已注册的通道。 如果一个通道上有新的TCP连接访问、读取和写入事件，则通道已就绪，可以轮询到选择器进行后续的IO操作。
复用器选择器可以同时轮询多个通道。 JDK使用epoll )代替传统的select实现)，因此没有最大连接句柄限制。 这意味着只需在一个线程上负责Selector轮询，就可以访问成千上万个客户端。 这确实是一个非常大的进步。
使用NIO编程的优点可归纳如下。
客户端启动的连接操作是异步的，可以在向复用器注册的OP_CONNECT中等待后续结果。 不需要像以前的客户端那样同步阻止。
SocketChannel的所有读写操作都是异步的，如果没有可读写的数据，就不会同步等待，保持原样返回。 这样，IO通信线程就可以处理其他链路，而无需同步等待此链路可用。
线程模型优化： JDK的Selector是通过epoll在主要操作系统(如Linux )上实现的，因此没有连接数限制。 这意味着一个Selector线程可以同时处理成千上万个客户端连接，而性能不会随着客户端的增长而线性下降，因此它非常适合于高性能、同时处理成千上万个客户端连接
模型图如下所示：
但是，如果严格区分UNIX网络编程模型和JDK实现，它实际上被称为非阻塞IO，而不是异步非阻塞IO。
AIO编程模型
NIO2.0为UNIX网络编程事件驱动的IO提供了AIO，引入了新的异步通道概念，并提供了异步文件通道和异步套接字通道实现。 异步通道有两种获取操作结果的方法。
异步操作的结果由java.util.concurrent.Future类表示
在异步操作期间传递给java.nio.channels
JDK的下级层通过线程
池ThreadPoolExecutor来执行回调通知，异步Socket Channel是被动执行对象，我们不需要像NIO编程那样创建一个独立的IO线程来处理读写操作不同IO模型对比
同步阻塞IO(BIO)伪异步IO非阻塞IO(NIO)异步IO(AIO)
客户端个数 : IO线程
1 : 1
M : N(M可以大于N)
M : 1(一个IO线程处理多个客户端连接)
M : 0(不需要启动额外的IO线程，被动回调)
IO类型(阻塞)
阻塞IO
阻塞IO
非阻塞IO
非阻塞IO
IO类型(同步)
同步IO
同步IO
同步IO(IO多路复用)
异步IO
API使用难度
简单
简单
非常复杂
复杂
调试难度
简单
简单
复杂
复杂
可靠性
非常差
差
高
高
吞吐量
低
中
高
高