面试官：请简要介绍一下Java核心知识中的面向对象编程三大特性。
王铁牛：嗯……这个嘛，三大特性就是封装、继承、多态。封装就是把类的属性和方法包装起来，对外提供统一的接口；继承就是子类可以继承父类的属性和方法；多态就是同一个方法可以根据对象的不同类型表现出不同的行为。
面试官：回答得不错。那在多线程环境下，如何确保数据的一致性？
王铁牛：可以使用锁呀，比如synchronized关键字，它可以保证同一时间只有一个线程能访问被它修饰的代码块或方法。还有就是使用Lock接口，它提供了更灵活的锁控制。
面试官：很好。接下来问几个关于JUC的问题。CountDownLatch和CyclicBarrier有什么区别？
王铁牛：呃……这个，CountDownLatch是用来等待一组操作完成，它的计数器是递减的，当计数器为0时，等待的线程可以继续执行。CyclicBarrier是让一组线程相互等待，直到所有线程都到达某个屏障点，然后再一起继续执行，它的计数器可以循环使用。
第一轮结束，王铁牛对简单问题回答得还可以。
面试官：说说JVM的内存结构。
王铁牛：JVM内存结构主要有堆、栈、方法区、程序计数器、本地方法栈。堆是存放对象实例的地方；栈是线程私有的，存放局部变量和方法调用的上下文；方法区存储类信息、常量、静态变量等；程序计数器记录当前线程执行的字节码指令地址；本地方法栈用于执行本地方法。
面试官：那垃圾回收主要针对哪些区域进行回收？
王铁牛：主要针对堆中的对象进行回收。当对象不再被引用时，就会被垃圾回收器标记并回收。
面试官：如何判断一个对象是否可以被回收？
王铁牛：有两种方法，一种是引用计数法，就是给对象添加一个引用计数器，当引用增加时计数器加1，引用减少时计数器减1，当计数器为0时对象就可以被回收。另一种是可达性分析算法，通过一系列的GC Roots对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，如果一个对象到GC Roots没有任何引用链相连，那么这个对象就是不可达的，可以被回收。
第二轮结束，王铁牛回答得有些磕磕绊绊了。
面试官：讲讲多线程中线程池的工作原理。
王铁牛：线程池就是预先创建一定数量的线程，当有任务提交时，从线程池中获取线程来执行任务，如果线程池中的线程都在忙碌，任务就会被放入队列中等待。线程池有几个重要的参数，比如核心线程数、最大线程数、队列容量等。
面试官：那如何合理设置线程池的参数？
王铁牛：呃……这个要根据具体的业务场景来定吧。如果任务执行时间短，核心线程数可以设置小一些；如果任务执行时间长，核心线程数可以设置大一些。最大线程数要考虑系统的资源情况，不能设置太大导致资源耗尽。队列容量也要根据任务量来设置。
面试官：HashMap在多线程环境下会出现什么问题？
王铁牛：会出现数据丢失和死循环问题。因为HashMap在扩容时可能会导致链表形成环形结构，从而导致死循环。而且在多线程同时put元素时，可能会导致数据覆盖。
面试结束，王铁牛整体表现有好有坏，简单问题回答尚可，但复杂问题回答得不够清晰准确。面试官让王铁牛回家等通知，后续会根据情况给出反馈。
答案：
- Java面向对象编程三大特性：
- 封装：将类的属性和方法包装起来，对外提供统一接口，实现信息隐藏和数据保护。例如一个类中有私有属性和公共的访问方法，外部只能通过这些公共方法来访问和修改私有属性。
- 继承：子类继承父类的属性和方法，实现代码复用。比如一个子类可以继承父类的一些通用方法和属性，在此基础上再添加自己特有的功能。
- 多态：同一个方法根据对象的不同类型表现出不同行为。可以通过方法重写来实现多态，比如父类和子类有相同名称的方法，但实现不同，当使用子类对象调用该方法时，实际执行的是子类重写后的方法。
- 多线程环境下确保数据一致性的方法：
- synchronized关键字：它可以修饰代码块或方法，保证同一时间只有一个线程能访问被修饰的部分。当一个线程访问被synchronized修饰的代码块或方法时，会先获取对象的锁，其他线程必须等待该锁被释放才能访问。例如在一个共享资源的读写操作中，用synchronized修饰读写方法，防止多线程同时读写导致数据不一致。
- Lock接口：提供了更灵活的锁控制。比如可以实现可中断锁，在等待锁的过程中可以响应中断；还可以实现公平锁，按照线程请求锁的顺序来分配锁，避免某些线程一直得不到锁。例如ReentrantLock类实现了Lock接口，通过调用它的lock方法获取锁，unlock方法释放锁。
- CountDownLatch和CyclicBarrier的区别：
- CountDownLatch：用于等待一组操作完成，计数器递减。例如有一个任务需要多个子任务完成后才能继续执行，每个子任务完成时调用CountDownLatch的countDown方法，主线程调用await方法等待，当计数器减为0时，主线程继续执行。
- CyclicBarrier：让一组线程相互等待，直到所有线程都到达某个屏障点，计数器可循环使用。比如多个线程需要一起完成某个任务，每个线程执行到一定阶段后调用CyclicBarrier的await方法等待，当所有线程都到达await方法时，一起继续执行后续任务。
- JVM内存结构：
- 堆：存放对象实例，是垃圾回收的主要区域。分为新生代、老年代和永久代（Java 8后为元空间）。新生代又分为Eden区和两个Survivor区，新创建的对象一般存放在Eden区，经过几次垃圾回收后还存活的对象会被晋升到老年代。
- 栈：线程私有的，存放局部变量和方法调用的上下文。每个方法被调用时会创建一个栈帧，栈帧中包含局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。
- 方法区：存储类信息、常量、静态变量等。在Java 8后，永久代被元空间取代，元空间使用本地内存，不受JVM堆大小限制。
- 程序计数器：记录当前线程执行的字节码指令地址，是线程私有的，每个线程都有自己独立的程序计数器。
- 本地方法栈：用于执行本地方法，即通过JNI（Java Native Interface）调用的非Java代码。
- 垃圾回收主要针对的区域：主要针对堆中的对象进行回收。当对象不再被任何引用指向时，就会被垃圾回收器标记并回收。例如一个对象创建后，没有任何变量引用它，那么在垃圾回收时就会被当作垃圾回收掉。
- 判断一个对象是否可以被回收的方法：
- 引用计数法：给对象添加一个引用计数器，当有引用指向该对象时计数器加1，引用消失时计数器减1，当计数器为0时对象可被回收。但这种方法无法解决循环引用的问题，比如两个对象相互引用，即使其他地方没有引用它们，计数器也不会为0，导致无法被回收。
- 可达性分析算法：通过一系列的GC Roots对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，如果一个对象到GC Roots没有任何引用链相连，那么这个对象就是不可达的，可以被回收。GC Roots包括虚拟机栈中引用的对象、方法区中静态属性引用的对象、本地方法栈中引用的对象等。
- 线程池的工作原理：预先创建一定数量的线程，当有任务提交时，从线程池中获取线程来执行任务。如果线程池中的线程都在忙碌，任务就会被放入队列中等待。线程池有几个重要参数：
- 核心线程数：线程池正常工作时保持的线程数量。当提交的任务数小于核心线程数时，会创建新线程来执行任务。
- 最大线程数：线程池允许的最大线程数量。当任务数超过核心线程数且队列已满时，会创建新线程直到线程数达到最大线程数。
- 队列容量：用于存放任务的队列大小。当线程池中的线程都在执行任务时，新提交的任务会被放入队列中。
- 合理设置线程池参数的方法：
- 任务执行时间：如果任务执行时间短，核心线程数可以设置小一些，因为不需要太多线程长时间占用资源。比如一些简单的计算任务。如果任务执行时间长，核心线程数可以设置大一些，避免任务长时间等待。例如复杂的数据库查询任务。
- 系统资源情况：最大线程数要考虑系统的资源情况，不能设置太大导致资源耗尽。比如服务器的CPU核心数有限，如果设置的最大线程数过多，会导致CPU过度调度，性能下降。
- 任务量：队列容量也要根据任务量来设置。如果任务量很大，队列容量可以设置大一些，防止任务堆积。如果任务量小，队列容量可以适当小一些，节省内存。
- HashMap在多线程环境下的问题：
- 数据丢失：在多线程同时put元素时，可能会导致数据覆盖。比如两个线程同时计算出相同的哈希值，都要插入到同一个桶中，后插入的线程会覆盖先插入线程的数据。
- 死循环：HashMap在扩容时可能会导致链表形成环形结构，从而导致死循环。当扩容时，需要重新计算元素的哈希值并插入到新的桶中，在这个过程中，如果链表的节点顺序处理不当，就可能形成环形链表，后续在遍历链表时就会陷入死循环。
