java多线程为什么会占满cpu

一、java多线程为什么会占满cpu

1、Java多线程程序在执行时，可能会导致CPU占用率达到100%，尤其是在进行大量计算任务时。这类程序即使在配备高配置处理器的情况下，仍然能够完全耗尽CPU资源，而不会出现性能瓶颈。这是因为Java多线程能够创建多个线程同时执行不同的任务，从而使得处理器的各个核心都能得到充分利用。

2、在Java程序中，通过创建大量的线程，可以实现并行计算，从而提高程序的执行效率。当程序中的线程数量远超过处理器核心数量时，每个核心可以分配到多个线程，使得它们轮流执行，从而最大限度地利用处理器资源。这种情况下，CPU占用率可能达到100%，但并不意味着程序运行效率降低，反而可能提升整体性能。

3、此外，Java虚拟机（JVM）的垃圾回收机制也会占用一部分处理器资源。在进行大量计算任务时，JVM需要不断进行垃圾回收以释放内存空间，这也可能导致CPU占用率上升。然而，合理的内存管理和优化垃圾回收策略能够有效控制这一影响，使得程序的运行更加流畅。

4、值得注意的是，如果多线程程序设计不当，可能会导致线程竞争、死锁等问题，进而影响程序的性能。因此，在编写Java多线程程序时，需要合理设计线程数量和任务分配，避免不必要的线程切换和同步开销。

5、总的来说，Java多线程程序在执行时，可能会因为大量计算任务和垃圾回收等原因，导致CPU占用率达到100%。但这并不意味着程序性能出现问题，而是表明程序充分利用了处理器资源。通过合理设计和优化，可以进一步提高程序的执行效率和稳定性。

二、java多线程的好处

现在世界上大多数计算机只有一块CPU.因此，充分利用CPU资源显得尤为重要。当执行单线程程序时，由于在程序发生阻塞时CPU可能会处于空闲状态。这将造成大量的计算资源的浪费。而在程序中使用多线程可以在某一个线程处于休眠或阻塞时，而CPU又恰好处于空闲状态时来运行其他的线程。这样CPU就很难有空闲的时候。因此，CPU资源就得到了充分地利用。

如果程序只完成一项任务，那只要写一个单线程的程序，并且按着执行这个任务的步骤编写代码即可。但要完成多项任务，如果还使用单线程的话，那就得在在程序中判断每项任务是否应该执行以及什么时候执行。如显示一个时钟的时、分、秒三个指针。使用单线程就得在循环中逐一判断这三个指针的转动时间和角度。如果使用三个线程分另来处理这三个指针的显示，那么对于每个线程来说就是指行一个单独的任务。这样有助于开发人员对程序的理解和维护。

当一个服务器应用程序在接收不同的客户端连接时最简单地处理方法就是为每一个客户端连接建立一个线程。然后监听线程仍然负责监听来自客户端的请求。如果这种应用程序采用单线程来处理，当监听线程接收到一个客户端请求后，开始读取客户端发来的数据，在读完数据后，read方法处于阻塞状态，也就是说，这个线程将无法再监听客户端请求了。而要想在单线程中处理多个客户端请求，就必须使用非阻塞的Socket连接和异步I/O.但使用异步I/O方式比使用同步I/O更难以控制，也更容易出错。因此，使用多线程和同步I/O可以更容易地处理类似于多请求的异步事件。

使用单线程来处理GUI事件时，必须使用循环来对随时可能发生的GUI事件进行扫描，在循环内部除了扫描GUI事件外，还得来执行其他的程序代码。如果这些代码太长，那么GUI事件就会被“冻结”，直到这些代码被执行完为止。

在现代的GUI框架（如SWING、AWT和SWT）中都使用了一个单独的事件分派线程（event dispatch thread，EDT）来对GUI事件进行扫描。当我们按下一个按钮时，按钮的单击事件函数会在这个事件分派线程中被调用。由于EDT的任务只是对GUI事件进行扫描，因此，这种方式对事件的反映是非常快的。

提高程序的执行效率一般有三种方法：

第一种方法是最容易做到的，但同时也是最昂贵的。这种方法不需要修改程序，从理论上说，任何程序都可以使用这种方法来提高执行效率。第二种方法虽然不用购买新的硬件，但这种方式不容易共享数据，如果这个程序要完成的任务需要必须要共享数据的话，这种方式就不太方便，而且启动多个线程会消耗大量的系统资源。第三种方法恰好弥补了第一种方法的缺点，而又继承了它们的优点。也就是说，既不需要购买CPU，也不会因为启太多的线程而占用大量的系统资源（在默认情况下，一个线程所占的内存空间要远比一个进程所占的内存空间小得多），并且多线程可以模拟多块CPU的运行方式，因此，使用多线程是提高程序执行效率的最廉价的方式。

三、如何解决java 多线程问题

Java线程同步需要我们不断的进行相关知识的学习，下面我们就来看看如何才能更好的在学习中掌握相关的知识讯息，来完善我们自身的编写手段。希望大家有所收获。 Java线程同步的优先级代表该线程的重要程度，当有多个线程同时处于可执行状态并等待获得 CPU时间时，线程调度系统根据各个线程的优先级来决定给谁分配 CPU时间，优先级高的线程有更大的机会获得 CPU时间，优先级低的线程也不是没有机会，只是机会要小一些罢了。你可以调用 Thread类的方法 getPriority（）和 setPriority（）来存取Java线程同步的优先级，线程的优先级界于1（MIN_PRIORITY）和10（MAX_PRIORITY）之间，缺省是5（NORM_PRIORITY）。 Java线程同步由于同一进程的多个线程共享同一片存储空间，在带来方便的同时，也带来了访问冲突这个严重的问题。Java语言提供了专门机制以解决这种冲突，有效避免了同一个数据对象被多个线程同时访问。由于我们可以通过 private关键字来保证数据对象只能被方法访问，所以我们只需针对方法提出一套机制，这套机制就是 synchronized关键字，它包括两种用法：synchronized方法和 synchronized块。 1． synchronized方法：通过在方法声明中加入 synchronized关键字来声明 synchronized方法。如：1. public synchronized void accessVal（int newVal）； synchronized方法控制对类成员变量的访问：每个类实例对应一把锁，每个 synchronized方法都必须获得调用该方法的类实例的锁方能执行，否则所属线程阻塞，方法一旦执行，就独占该锁，直到从该方法返回时才将锁释放，此后被阻塞的Java线程同步方能获得该锁，重新进入可执行状态。这种机制确保了同一时刻对于每一个类实例，其所有声明为 synchronized的成员函数中至多只有一个处于可执行状态（因为至多只有一个能够获得该类实例对应的锁），从而有效避免了类成员变量的访问冲突（只要所有可能访问类成员变量的方法均被声明为 synchronized）。在 Java中，不光是类实例，每一个类也对应一把锁，这样我们也可将类的静态成员函数声明为 synchronized，以控制其对类的静态成员变量的访问。 synchronized方法的缺陷：若将一个大的方法声明为synchronized将会大大影响效率，典型地，若将线程类的方法 run（）声明为 synchronized，由于在线程的整个生命期内它一直在运行，因此将导致它对本类任何 synchronized方法的调用都永远不会成功。当然我们可以通过将访问类成员变量的代码放到专门的方法中，将其声明为 synchronized，并在主方法中调用来解决这一问题，但是 Java为我们提供了更好的解决办法，那就是 synchronized块。 2． synchronized块：通过 synchronized关键字来声明synchronized块。语法如下：1. synchronized（syncObject）2.{3.//允许访问控制的代码4.} synchronized块是这样一个代码块，其中的代码必须获得对象 syncObject（如前所述，可以是类实例或类）的锁方能执行，具体机制同前所述。由于可以针对任意代码块，且可任意指定上锁的对象，故灵活性较高。 Java线程同步的阻塞为了解决对共享存储区的访问冲突，Java引入了同步机制，现在让我们来考察多个Java线程同步对共享资源的访问，显然同步机制已经不够了，因为在任意时刻所要求的资源不一定已经准备好了被访问，反过来，同一时刻准备好了的资源也可能不止一个。为了解决这种情况下的访问控制问题，Java引入了对阻塞机制的支持。阻塞指的是暂停一个Java线程同步的执行以等待某个条件发生（如某资源就绪），学过操作系统的同学对它一定已经很熟悉了。Java提供了大量方法来支持阻塞，下面让我们逐一分析。