本文说的NIO，是指操作系统层面的NIO，no blocking io，并不是指Java api层面的nio。操作系统并不是一开始就支持nio的，而是从传统的bio blocking io模型演变而来的，文本主要简单的介绍下nio的演变历程
首先，一开始，操作系统只支持bio，基于bio的网络编程格式一般如下，注意，本文的例子都是用伪代码的，但是并不影响我们对io模型的理解，其中fd指的是文件描述符，也可以指的是网络socket
int fd = socket()
bind(fd,8888)
listen(fd)
for(;;) {
//阻塞
int fd1 = accept(fd);
new Thread(() -> {
//阻塞
recv(fd1)
})
}
阻塞IO，主要有两个方面是阻塞的，一个是接受客户端的连接accept，另一个读取连接的数据recv。这种IO模型的优点是，编程简单容易理解，理论上可以开启不限制的线程数，但是缺点也很明显，就是开启过多的线程数，会带来频繁的线程上下文切换，使CPU一直浪费在线程切换上，资源浪费。
为了解决线程太多的问题，操作系统支持了非阻塞IO，也就是接受连接和读取数据都是非阻塞的，此时编程格式变为
int fd = socket()
bind(fd,8888)
listen(fd)
int[] fdArr = new int[]{};
for(;;) {
int fd1 = accept()
if (fd1 > 0) {
fdArr.add(fd1)
}
for(int fd : fdarr) {
read(fd)
}
}
由于接受连接和读取数据都是非阻塞的，因此应用程序需要不断的判断socket是否有连接到来，是否有数据可以读取。这种的优点是，可以用单线程来处理所有客户端的请求，不会像bio那样会产生大量的线程，但是缺点也同样明显，就是程序每次循环都需要调用n次（取决于文件描述符fd的个数）的系统调用，但是实际上有可能每次遍历都没有有效的数据，系统调用需要从用户态转到核心态，一样浪费大量的CPU资源。
为了解决上述的问题，操作系统出现了多路复用器select，利用select，编程格式如下
int fd = socket()
bind(fd,8888)
listen(fd)
int[] fdArr = new int[]{};
fdArr.add(fd)
for(;;) {
int[] selectArr = select(fdArr)
if (selectArr.length > 0) {
for (int fd : selectArr) {
if (fd.accept()) {
fdArr.add(fd.accept)
} else if (fd.isReadable()) {
read(fd)
}
}
}
}
利用select编程，应用程序不必每次循环都调用了N次的系统调用read和一次accept。而是将批量的文件描述符传递给select系统调用，由系统帮助应用程序挑选出那些准备好IO事件的文件描述符，这样，应用程序最终获取到肯定是有数据可以处理的socket。而不是像之前那样，对每个socket都调了一次read，看有没有数据，减少了大量无用的系统调用。
但是这种也有一个缺点，就是每次调用select都需要将所有的文件描述符都传一次给内核，频繁的进行数据拷贝。
因此，操作系统又进一步提供了性能更高的epoll系统调用，来减少数据拷贝。也就是通过在内核开辟一块空间，用来存储需要操作系统监听的文件描述符，而不是每次调用系统调用都拷贝一次数据，此时的编程模式如下
int fd = socket()
bind(fd,8888)]
listen()
//开辟内存空间，用于存储fd
int epfd = epoll_create(5)
//将fd添加到epoll_create开辟的内存空间epfd中
epoll_ctl(ADD, fd, epfd, accept)
for(;;) {
int[] selectfds = epoll_wait(epfd)
for(int fd : selectfds) {
if (fd.isAccept()) {
epoll_ctl(ADD, fd, epfd, read)
} else if (fd.isReadable) {
read(fd)
}
}
}
在epoll的模式下，首先应用程序需要系统调用epoll_create()开辟一块内存空间，用于存储需要让操作系统监听的fd，然后将监听的fd添加到epfd中，接着在一个死循环中，调用epoll_wait()，注意这个系统调用会阻塞（可以设置超时时间），一直阻塞到epfd中有处于ready状态的fd，然后再通过epoll_wait()返回的fd列表，对列表进行循环处理，若是获得一个新连接，再将其添加到epfd中进行监听，若是有数据到达的fd，再通过系统调用read，主动获取数据。
通过epoll模型，可以发现，不必要的系统调用和数据拷贝都不存在了，极大提高了处理网络IO的效率，但是也有一个缺点，就是对应用程序来说，编程模型变得更复杂一些。
总结，bio到nio大致经过主要的4个发展历程，从阻塞到非阻塞，有一个需要注意的是，不管是bio还是nio，读取数据都是应用程序主动发起系统调用的，因此上述的这几种IO模型都是同步的，当然了，现在有一些操作系统是支持异步的，有兴趣的可以自己去查相关资料
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