在Java多线程环境下，如何确保线程安全并有效利用CPU资源？请结合synchronized和volatile关键字进行说明，并提供代码示例。

在Java并发编程中，确保线程安全和有效利用CPU资源是两个核心问题。synchronized和volatile关键字是Java提供的两种重要的同步机制。synchronized保证了操作的原子性和内存可见性，而volatile则保证了变量的内存可见性。

参考资源链接：[Java并发编程试题解析：123道问题带你掌握并发核心](https://wenku.csdn.net/doc/2uom3geut1?spm=1055.2569.3001.10343)

具体到使用synchronized关键字，它可以用于同步代码块或同步方法，以防止多个线程同时访问同一资源导致的数据不一致问题。例如，当你有一个共享资源需要被多个线程修改时，你可以使用synchronized关键字来同步对该资源的访问：

public class SynchronizedExample {
    private int sharedResource;

    public void updateResource(int value) {
        synchronized (this) {
            sharedResource = value;
        }
    }
}

在上述示例中，`updateResource`方法被`synchronized`修饰，确保了当一个线程在修改`sharedResource`时，其他线程不能同时执行该代码块。

volatile关键字则常用于确保变量的修改对其他线程立即可见，这在某些情况下可以用来代替synchronized关键字。volatile不能保证操作的原子性，但可以保证变量的写操作对所有线程立即可见。例如：

public class VolatileExample {
    private volatile boolean ready = false;
    private int sharedResource;

    public void prepareResource() {
        sharedResource = /* some complex operation */;
        ready = true;
    }

    public void useResource() {
        if (ready) {
            // use sharedResource safely
        }
    }
}

在这个例子中，`ready`字段被声明为volatile，这样当`sharedResource`被某个线程设置好后，其他线程能够立即看到`ready`变量的变化，并据此做出相应的操作。

结合这两者的使用可以避免多线程中的数据竞争和不一致问题，同时也能够让线程安全地协作，从而高效利用CPU资源。如果想要更深入地了解Java并发编程的面试和实战问题，可以参考《Java并发编程试题解析：123道问题带你掌握并发核心》这本资料。它提供了大量实际问题，有助于你加深对线程安全、内存可见性和有序性的理解，同时还能为应对面试做好准备。

参考资源链接：[Java并发编程试题解析：123道问题带你掌握并发核心](https://wenku.csdn.net/doc/2uom3geut1?spm=1055.2569.3001.10343)