同步和异步的关注点是用户线程和内核的交互方式。同步指的是用户线程发起I/O请求后需要等待或者轮询内核I/O操作完成后才能继续执行；异步是指用户线程发起I/O请求后仍然继续执行，当内核I/O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。
阻塞和非阻塞的关注点是用户线程调用内核操作的方式。阻塞是指I/O操作需要彻底完成后才返回到用户空间，非阻塞是指I/O操作被调用后立即返回给用户一个状态值，无需等到I/O操作彻底完成。
同步阻塞I/O
同步阻塞I/O模型，最简单的I/O模型，用户线程在内核进行I/O操作时被阻塞。
同步阻塞I/O的操作为，用户线程通过系统调用read()函数，发起I/O读操作，由用户空间转到内核空间。内核等到数据包到达之后，然后将接收到的数据拷贝到用户空间，完成read()操作。整个过程中，用户线程需要等待read()函数将数据读取到用户空间缓冲区，才能够继续处理接收的数据。这将导致用户线程发起I/O请求时，不能做任何事情，对CPU的资源利用率不够。
同步非阻塞I/O
同步非阻塞I/O模型是建立在同步阻塞I/O模型的基础上的，用户线程发起I/O请求之后可以立即返回。
同步非阻塞I/O的操作，上面已经说了，用户线程发起I/O请求之后立即返回，但此时并未读取到任何数据，用户线程需要不断发起I/O请求，直到数据到达之后，才真正地读到数据，继续执行。整个过程中，用户需要不断地调用read()，尝试是否可以读取成功，读取成功才继续处理接收的数据。这样，虽然用户线程每次发起I/O请求后可以立即返回，但是这并没有什么意义，为了等到数据，仍然需要不断轮询、重复请求，消耗了大量的CPU资源，因此一般很少使用这种模型。
I/O多路复用
I/O多路复用模型是建立在内核提供的多路分离函数select基础之上的，使用select函数可以避免同步非阻塞I/O模型中轮询等待的问题。
I/O多路复用的操作位，用户线程首先将需要进行的I/O操作添加到select中，然后阻塞等待select系统调用返回。当数据到达时，I/O操作被激活，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I/O请求和同步阻塞模型没有太大区别甚至还多了添加监视I/O，以及调用select函数的额外操作，效率更差。但是，使用select函数以后的最大优势就是可以在一个线程内同时处理多个I/O请求。用户可以注册多个I/O，然后不断地调用select读取被激活的I/O，即可达到在同一个线程内同时处理多个I/O请求的目的。而在同步阻塞模型中，用户必须通过多线程的方式才能达到这个目的地。
然而，使用select函数的优点并不仅限于此。虽然上述方式允许单线程内处理多个I/O请求，但是每个I/O请求的过程还是阻塞的（在select函数上阻塞），平均时间甚至比同步阻塞I/O模型还要长。如果用户线程只注册自己感兴趣的I/O请求，然后去做自己的事情，等到数据到来时再进行处理，那么则可以提高CPU的利用率。
I/O多路复用模型是最常使用的I/O模型，但是其异步程度还不够彻底，因为它使用了会阻塞线程的select系统调用。因此I/O多路复用模型只能称为异步阻塞I/O，而非真正的异步I/O。
Java NIO2：缓冲区