前言
- 阻塞IO（blocking IO）
- 非阻塞IO（nonblocking IO）
- IO復用（IO multiplexing）
- 異步IO（asynchronous IO (the POSIX aio_functions)）
前三種都是同步，只有最后一種才是異步IO。
一、阻塞IO
簡介：進程會一直阻塞，直到數據拷貝完成。
應用程序調用一個IO函數，導致應用程序阻塞，等待數據准備好。如果數據沒有准備好，一直等待。數據准備好了，從內核拷貝到用戶空間。
執行完畢后，IO函數會向應用程序返回成功響應，應用程序得到響應后，就不再阻塞，並進行后面的工作。
網絡中IO阻塞如下圖所示：
示例：
餐廳吃飯，點完餐后，只能坐在餐廳里面等做好飯，吃完才能去逛商場，中間等待做飯的時間浪費掉了。這就是阻塞。
二、非阻塞IO
簡介：非阻塞IO通過進程反復調用IO函數（多次系統調用，並馬上返回）；在數據拷貝的過程中，進程是阻塞的。
應用程序調用一個IO函數，這個IO操作會從內核中立即返回（當IO操作無法完成時，返回一個錯誤）。但是這個IO函數具體要執行的事情（寫數據）可能並沒有完成。
而對於應用程序，雖然這個IO操作很快就返回了，但是它並不知道這個IO操作是否真的成功了。為了知道IO操作是否成功，一般有兩種策略：
一是需要應用程序主動地循環地去問，直到數據准備好為止，在這個不斷問的過程中，會大量的占用CPU的時間；
二是采用IO通知機制，比如：IO多路復用或信號驅動IO。
網絡IO非阻塞如下圖所示：
示例：
又想去逛商場，又擔心飯好了。所以逛一會，回來詢問服務員飯好了沒有，來來回回好多次。這就是非阻塞。
三、IO多路復用
簡介：比阻塞IO並沒有什么優越性，關鍵是能實現同時對多個IO端口進行監聽。
IO復用模型會用到select、poll、epoll函數，這幾個函數也會使進程阻塞，但是和阻塞IO所不同的，這兩個函數可以同時阻塞多個IO操作。而且可以同時對多個讀操作，多個寫操作的IO函數進行檢測，直到有數據可讀或可寫時，才真正調用IO操作函數。
網絡IO多路復用如下圖所示：
示例：
商場安裝了電子屏幕用來顯示點餐的狀態，這樣飯是否好了，都直接看電子屏幕就可以了。這就是IO多路復用。
四、異步IO
簡介：告知內核啟動某個操作，並讓內核在整個操作完成后通知我們；數據拷貝的時候進程無需阻塞。
當一個異步過程調用發出后，調用者不能立刻得到結果，實際處理這個調用的函數在完成后，通過狀態、通知和回調來通知調用者的輸入輸出操作。
linux提供了AIO庫函數實現異步，但是用的很少。目前有很多開源的異步IO庫，例如libevent、libev、libuv。
網絡異步IO如下圖所示：
示例：
叫外賣，只需要打個電話說一下，然后可以做自己的事情，飯好了就送來了。這就是異步。
小結：
同步IO引起進程阻塞，直至IO操作完成。
異步IO不會引起進程阻塞。
IO復用是先通過select調用阻塞。
阻塞IO、非阻塞IO、多路復用IO都屬於同步IO，異步必定是非阻塞的，所以不存在異步阻塞和異步非阻塞的說法。因為其中真正的IO操作(函數)都將會阻塞進程，只有異步IO模型真正實現了IO操作的異步性。
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參考資料：
http://www.cnblogs.com/Anker/p/3254269.html
http://www.cnblogs.com/Anker/p/5965654.html