同步和異步：同步和異步是針對應用程序和內核的交互而言的
同步指的是用戶進程觸發IO 操作並等待或者輪詢的去查看IO 操作是否就緒。異步是指用戶進程觸發IO 操作以後便開始做自己的事情，而當IO 操作已經完成的時候會得到IO 完成的通知。
以銀行取款爲例：
同步 ： 自己親自持銀行卡到銀行取錢（使用同步 IO 時，Java 自己處理IO 讀寫）；
異步 ： 委託員工拿銀行卡到銀行取錢，然後給你（使用異步IO 時，Java 將 IO 讀寫委託給OS 處理，需要將數據緩衝區地址和大小傳給OS(銀行卡和密碼)，OS 需要支持異步IO操作API）；
阻塞和非阻塞：阻塞和非阻塞是針對於進程在訪問數據的時候，在IO操作處於就緒狀態時採取的不同方式，就是一種讀取或者寫入操作方法的實現方式，阻塞方式下讀取或者寫入函數將一直等待，而非阻塞方式下，讀取或者寫入方法會立即返回一個狀態值。
以銀行取款爲例：
阻塞 ： 在ATM機中排隊取款，只能等待（使用阻塞IO時，Java調用會一直阻塞到讀寫完成才返回）；
非阻塞 ： 在櫃檯取款，先取號，然後就可以忙其他事，等廣播會通知你辦理，沒到號你就不能去，你可以不斷問經理排到了沒有，大堂經理如果說還沒到你就不能去（使用非阻塞IO時，如果不能讀寫Java調用會馬上返回，當IO事件分發器通知可讀寫時再繼續進行讀寫，不斷循環直到讀寫完成）
1.BIO 編程
Blocking IO： 同步阻塞的編程方式。
BIO編程方式通常是在JDK1.4版本之前常用的編程方式。編程實現過程爲：首先在服務端啓動一個ServerSocket來監聽網絡請求，客戶端啓動Socket發起網絡請求，默認情況下ServerSocket回建立一個線程來處理此請求，如果服務端沒有線程可用，客戶端則會阻塞等待或遭到拒絕。
且建立好的連接，在通訊過程中，是同步的。在併發處理效率上比較低。大致結構如下：
同步並阻塞，服務器實現模式爲一個連接一個線程，即客戶端有連接請求時服務器端就需要啓動一個線程進行處理，如果這個連接不做任何事情會造成不必要的線程開銷，當然可以通過線程池機制改善。
BIO方式適用於連接數目比較小且固定的架構，這種方式對服務器資源要求比較高，併發侷限於應用中，JDK1.4以前的唯一選擇，但程序直觀簡單易理解。
使用線程池機制改善後的BIO模型圖如下:
2.NIO 編程：Unblocking IO（New IO）： 同步非阻塞的編程方式。
NIO本身是基於事件驅動思想來完成的，其主要想解決的是BIO的大併發問題，NIO基於Reactor，當socket有流可讀或可寫入socket時，操作系統會相應的通知引用程序進行處理，應用再將流讀取到緩衝區或寫入操作系統。也就是說，這個時候，已經不是一個連接就要對應一個處理線程了，而是有效的請求，對應一個線程，當連接沒有數據時，是沒有工作線程來處理的。
NIO的最重要的地方是當一個連接創建後，不需要對應一個線程，這個連接會被註冊到多路複用器上面，所以所有的連接只需要一個線程就可以搞定，當這個線程中的多路複用器進行輪詢的時候，發現連接上有請求的話，纔開啓一個線程進行處理，也就是一個請求一個線程模式。
在NIO的處理方式中，當一個請求來的話，開啓線程進行處理，可能會等待後端應用的資源(JDBC連接等)，其實這個線程就被阻塞了，當併發上來的話，還是會有BIO一樣的問題
3.AIO編程：Asynchronous IO： 異步非阻塞的編程方式。
與NIO不同，當進行讀寫操作時，只須直接調用API的read或write方法即可。這兩種方法均爲異步的，對於讀操作而言，當有流可讀取時，操作系統會將可讀的流傳入read方法的緩衝區，並通知應用程序；對於寫操作而言，當操作系統將write方法傳遞的流寫入完畢時，操作系統主動通知應用程序。即可以理解爲，read/write方法都是異步的，完成後會主動調用回調函數。在JDK1.7中，這部分內容被稱作NIO.2，主要在java.nio.channels包下增加了下面四個異步通道：AsynchronousSocketChannel、AsynchronousServerSocketChannel、AsynchronousFileChannel、AsynchronousDatagramChannel