并发编程理论基础——合适的线程数量和安全的局部变量（十）

多线程的提升方向

1. 主要方向在于优化算法和将硬件的性能发挥到极致
2. 想要发挥出更多的硬件性能，最主要的就是提升I/O的利用率和CPU的利用率以及综合利用率
3. 操作系统已经解决了磁盘和网卡的利用率问题，利用中断机制还能避免 CPU 轮询 I/O 状态，也提升了 CPU 的利用率。但是操作系统解决硬件利用率问题的对象往往是单一的硬件设备，而我们的并发程序，往往需要 CPU 和 I/O 设备相互配合工作，也就是说，我们还需要解决 CPU 和 I/O 设备综合利用率的问题。
4. 如果 CPU 和 I/O 设备的利用率都很低，那么可以尝试通过增加线程来提高吞吐量。

创建多少线程数合适

1. 我们的程序一般都是CPU和I/O操作交互执行的，其中I/O设备的速度要比CPU慢的多，所以I/O操作时间也要比CPU操作时间长的多，这种情况被称为I/O密集型计算
   • 最佳的线程数是与程序中 CPU 计算和 I/O 操作的耗时比相关的
   • （单核）最佳线程数 =1 +（I/O 耗时 / CPU 耗时）
   • （多核）最佳线程数 =CPU 核数 * [ 1 +（I/O 耗时 / CPU 耗时）]
2. 还有一个与之相对的被称为CPU密集型计算，大部分场景下都是纯CPU计算
   • 对于 CPU 密集型的计算场景，理论上“线程的数量 =CPU 核数”就是最合适的
   • 不过在工程上，线程的数量一般会设置为“CPU 核数 +1”，这样的话，当线程因为偶尔的内存页失效或其他原因导致阻塞时，这个额外的线程可以顶上，从而保证 CPU 的利用率。

注意：工作中都是按照逻辑核数来的，理论值和经验值仅供参考，实际上还是要靠压测

方法是怎么执行的

当你调用一个方法时，CPU 要先找到方法的地址，然后跳转到这个地址去执行代码，最后 CPU 执行完方法后返回。

CPU 去哪里找到调用方法的参数和返回地址以及局部变量

1. 通过 CPU 的堆栈寄存器，CPU支持的栈结构被称为调用栈
2. 每个方法在调用栈里都有自己的独立空间，称为栈帧，每个栈帧里都有对应方法需要的参数和返回地址以及局部变量。当调用方法时，会创建新的栈帧，并压入调用栈；当方法返回时，对应的栈帧就会被自动弹出。也就是说，栈帧和方法是同生共死的。
3. 调用栈和线程之间是什么关系：每个线程都有自己独立的调用栈。
4. 局部变量的作用域是方法内部，也就是说当方法执行完，局部变量就没用了

Java 方法里面的局部变量是否存在并发问题：

没有。因为每个线程都有自己的调用栈，局部变量保存在线程各自的调用栈里面，不会共享，所以自然也就没有并发问题。