如何編寫一個cpu占用率高的java程序？

多開幾個線程，每個線程都要花很長時間執(zhí)行。

如何理解應(yīng)用Java多線程與并發(fā)編程？

你好，我我很高興回答你的問題！下面是Java多線程和并發(fā)編程的詳細集成，希望對你有幫助！

一、多線程的三個特點多線程有三個特點:原子性、可見性和順序性。

原子性(類似于數(shù)據(jù)庫的事務(wù)特性中的原子性，數(shù)據(jù)庫的原子性體現(xiàn)在執(zhí)行后需要提交dml語句)；

理解:即一個操作或多個操作要么全部執(zhí)行且在執(zhí)行過程中不會被任何因素中斷，要么都不執(zhí)行。

一個經(jīng)典的例子是銀行轉(zhuǎn)帳的問題:

例如，從賬戶A向賬戶B轉(zhuǎn)賬5000元，必須包括兩個操作:從賬戶A減去5000元，向賬戶B增加5000元..這兩個操作必須是原子性的，以確保不會出現(xiàn)意外問題。

我們的運營數(shù)據(jù)也是如此，比如III1包括讀取I的值，計算I，寫I，這一行代碼在Java中不是原子的，多線程肯定會出錯，所以我們需要使用synchronized和lock來保證這個特性。

原子性實際上是確保數(shù)據(jù)一致性和線程安全性一部分，

可見性:可見性與java內(nèi)存模型密切相關(guān)。

當(dāng)多個線程訪問同一個變量時，一個線程修改這個變量的值，其他線程可以立即看到修改后的值。

如果兩個線程在不同的CPU，那么線程1修改的I的值還沒有刷新到主存，線程2又使用了I，那么I的值一定和之前一樣，線程1沒有看到變量的修改，這就是可視性問題。

有序性:

理解:程序執(zhí)行的順序是按照代碼執(zhí)行的順序。

一般來說，為了提高程序的效率，處理器可能會對輸入代碼進行優(yōu)化。它不保證程序中每條語句的執(zhí)行順序與代碼中的一致，但會保證程序最終的執(zhí)行結(jié)果與代碼順序一致。

第二，java內(nèi)存模型jvm的內(nèi)存結(jié)構(gòu)是:堆、棧、方法區(qū)，這和Java的內(nèi)存模型，這與多線程有關(guān)。

理解:共享內(nèi)存模型是指Java內(nèi)存模型(簡稱JMM)，它決定了當(dāng)一個線程寫一個共享變量時，它可以被另一個線程看到。從抽象的角度來看，JMM定義了線程和主存的抽象關(guān)系:線程之間的共享變量存儲在主存中(局部變量不存儲在中)，每個線程都有一個私有的局部內(nèi)存，其中存儲著共享變量的副本。本地記憶是JMM的一個抽象概念，并不真正存在。它涵蓋了緩存、寫緩沖區(qū)，寄存器和其他硬件和編輯器優(yōu)化。

總結(jié):什么是java內(nèi)存模型？Java內(nèi)存模型簡稱jmm，定義一個線程對另一個線程可見。共享變量存儲在主存中，每個線程都有自己的本地內(nèi)存。當(dāng)多個線程同時訪問相同的數(shù)據(jù)時，本地內(nèi)存可能無法及時刷新到主存，所以會出現(xiàn)線程安全問題。

三、Volatile關(guān)鍵字Volatile關(guān)鍵字的作用:變量在多線程之間是可見的。

Volatile關(guān)鍵字是非原子的，它可以不能保證數(shù)據(jù)的原子性，但可以立即刷新內(nèi)存的解決方案，但可以無法解決并發(fā)問題。

如果要保證數(shù)據(jù)的原子性，解決并發(fā)問題，需要在包中使用和收縮AutomicInteger原子類。

易變和同步的區(qū)別:

Volatile本身并不能保證線程的安全性(原子性)。

1.volatile是輕量級的，只能修改變量。同步重量級，也可以修改方法。2.volatile只能保證數(shù)據(jù)的可見性，而cant用于同步，因為多個線程可以同時訪問用volatile修飾的變量，而不會阻塞。第四，TreadLocal1。什么是ThreadLocal？ThreadLocal改進了一個線程的局部變量，訪問一個線程有自己的局部變量。

使用ThreadLocal維護變量時，ThreadLocal為使用該變量的每個線程提供了該變量的獨立副本，因此每個線程可以獨立更改自己的副本，而不會影響其他線程的相應(yīng)副本。

有四種ThreadLocal接口方法:

Voidset(Objectvalue)設(shè)置當(dāng)前線程的線程局部變量的值；PublicObjectget()該方法返回當(dāng)前線程對應(yīng)的線程局部變量；Publicvoidremove()刪除當(dāng)前線程的局部變量的值是為了減少內(nèi)存占用，這是JDK5.0中的新方法，需要指出的是，當(dāng)線程結(jié)束時，線程對應(yīng)的局部變量會被自動垃圾回收，所以不需要顯式調(diào)用該方法來清除線程的局部變量，但可以加快內(nèi)存的回收；保護對象initialValue()返回線程局部變量的初始值。此方法是一個受保護的方法，顯然是為子類重寫而設(shè)計的。這個方法是一個延遲調(diào)用的方法，只在線程第一次調(diào)用get()或set(Object)時執(zhí)行，且只執(zhí)行一次。ThreadLocal中的默認實現(xiàn)直接返回null。底層實現(xiàn)原理:ThreadLocAl通過()獲取當(dāng)前線程

動作映射集合:ThreadLocalMap

空集合(對象值)是map.put("當(dāng)前線程和，值)。

公共對象get()是獲取ThreadLocalMap，操作后返回。

動詞（verb的縮寫）線程池1。為什么要使用線程池？

因為通過線程池管理線程需要大量資源，所以啟動或停止線程可以節(jié)省內(nèi)存。

一般情況下，我們在企業(yè)開發(fā)中都使用線程池，通過spring集成線程池，異步注釋。

2.什么是線程池？

線程池是指在初始化多線程應(yīng)用程序的過程中創(chuàng)建一組線程，然后在需要執(zhí)行新任務(wù)時重用這些線程，而不是創(chuàng)建一個新線程。線程池中的線程數(shù)量通常完全取決于可用內(nèi)存的數(shù)量和應(yīng)用程序的要求。但是，可以增加可用線程的數(shù)量。線程池中的每個線程都被分配了一個任務(wù)。一旦任務(wù)完成，線程返回到池中，等待下一個任務(wù)分配。

3.線程池函數(shù):

在多線程應(yīng)用程序中使用線程池是必要的，原因有幾個:

1.線程池提高了應(yīng)用程序的相應(yīng)時間。因為線程池中的線程已經(jīng)準(zhǔn)備好并等待分配任務(wù)，所以應(yīng)用程序可以直接使用它們，而無需創(chuàng)建新線程。2.線程池為CLR節(jié)省了為每個短期任務(wù)創(chuàng)建完整線程的開銷，并且可以在任務(wù)完成后回收資源。3.線程池根據(jù)系統(tǒng)中當(dāng)前運行的進程優(yōu)化線程時間片。4.線程池允許我們啟動多個任務(wù)，而無需為每個線程設(shè)置屬性。5.線程池允許我們傳遞一個對象引用，該對象引用包含正在執(zhí)行的任務(wù)的程序參數(shù)的狀態(tài)信息。6.線程池可以用來解決限制處理特定請求的最大線程數(shù)的問題。4.創(chuàng)建線程池有四種方法:

Java通過執(zhí)行器提供了四種線程池(JDK1.5的并行契約)，即:

創(chuàng)建一個可緩存的線程池。如果線程池的長度超過處理需要，空閑線程可以靈活回收。如果沒有回收，就創(chuàng)建新的線程。創(chuàng)建一個定長線程池，可以控制并發(fā)線程的最大數(shù)量，多余的線程會在隊列中等待。創(chuàng)建一個固定長度的線程池，以支持定期和周期性的任務(wù)執(zhí)行。創(chuàng)建一個單線程線程池，該線程池只使用一個工作線程執(zhí)行任務(wù)，并保證所有任務(wù)都按照指定的順序(FIFO、LIFO、priority)執(zhí)行。摘要:newCachedThreadPool創(chuàng)建的線程池是無限的。當(dāng)執(zhí)行第二個任務(wù)時，第一個任務(wù)已經(jīng)完成，執(zhí)行第一個任務(wù)的線程將被重用，而不用每次都創(chuàng)建新的線程。NewFixedThreadPool每次以傳遞的參數(shù)的大小執(zhí)行線程。其他線程正在等待(在企業(yè)中不常用)。NewScheduledThreadPool使用schedule方法創(chuàng)建單位時間的延遲線程池。