在互联网大厂的面试现场，面试官正严肃地面对着求职者王铁牛，准备开始一场关于 Java 技术的深入面试。
第一轮： 面试官：请你简单介绍一下 Java 的核心知识有哪些？ 王铁牛：Java 的核心知识包括面向对象编程的三大特性：封装、继承、多态，还有基本数据类型、引用数据类型等。 面试官：不错，那你说说在 Java 中如何实现多态？ 王铁牛：通过继承和重写父类的方法来实现多态，在子类中可以根据实际情况调用不同的子类重写方法。 面试官：很好，那你再说说 Java 中的访问修饰符有哪些？ 王铁牛：有 public、private、protected 和默认访问修饰符，它们分别控制着类、方法和变量的访问范围。
第二轮： 面试官：接着聊聊 JUC 相关的知识吧，你知道 Java 中的线程安全类有哪些？ 王铁牛：像 Vector、HashTable 等都是线程安全的类，它们在多线程环境下可以保证数据的一致性。 面试官：那你说说为什么要使用线程池？ 王铁牛：使用线程池可以提高线程的复用性，减少创建和销毁线程的开销，提高程序的性能。 面试官：那线程池的核心参数有哪些？ 王铁牛：有核心线程数、最大线程数、队列容量等，这些参数可以根据实际情况进行调整。
第三轮： 面试官：再谈谈 JVM 方面的知识，你知道 JVM 的内存结构吗？ 王铁牛：JVM 的内存结构主要包括堆、栈、方法区等，堆用于存储对象，栈用于存储方法调用和局部变量等。 面试官：那垃圾回收机制是如何工作的？ 王铁牛：垃圾回收机制会自动回收不再被引用的对象所占用的内存，通过标记-清除、复制、标记-整理等算法来实现。 面试官：最后，说说 HashMap 的底层实现原理吧。 王铁牛：HashMap 基于哈希表实现，通过计算 key 的哈希值来确定存储位置，具有快速的查找和插入性能。
面试官：好了，今天的面试就到这里，你可以先回去等通知，我们会尽快给你回复。
答案：
- Java 的核心知识：
- 面向对象编程的三大特性：封装是将数据和操作封装在类中，对外提供接口，隐藏内部实现细节；继承是子类继承父类的属性和方法，实现代码的复用；多态是指同一操作作用于不同的对象可以有不同的表现形式。
- 基本数据类型有 byte、short、int、long、float、double、char、boolean 等，引用数据类型包括类、接口、数组等。
- 在 Java 中实现多态的方式：通过继承和重写父类的方法，在子类中可以根据实际情况调用不同的子类重写方法，从而实现多态。例如，定义一个父类 Animal，有一个 eat() 方法，然后创建子类 Dog 和 Cat，分别重写 eat() 方法，在使用时可以根据具体对象调用不同的 eat() 方法。
- Java 中的访问修饰符：
- public：可以被任何类访问，是最广泛的访问权限。
- private：只能在本类中访问，用于隐藏类的内部实现细节。
- protected：可以被本类、子类以及同包的类访问。
- 默认访问修饰符：在没有明确指定访问修饰符时，默认具有包级访问权限，只能被同包的类访问。
- 使用线程池的原因：
- 提高线程的复用性：线程池中的线程可以重复利用，避免了频繁创建和销毁线程的开销。
- 提高程序的性能：通过合理设置线程池的参数，可以更好地利用系统资源，提高程序的响应速度和吞吐量。
- 线程池的核心参数：
- 核心线程数：线程池中的常驻线程数量，即使没有任务也会保持存活。
- 最大线程数：线程池中允许创建的最大线程数量，当任务队列满时，会创建新的线程来处理任务。
- 队列容量：用于存储等待执行的任务的队列，常用的有 LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue 等。
- JVM 的内存结构：
- 堆：是 JVM 管理的最大的一块内存区域，用于存储对象实例和数组等。堆分为新生代和老年代，新生代又分为 Eden 区、From Survivor 区和 To Survivor 区。
- 栈：用于存储方法调用和局部变量等，每个线程都有自己的栈，栈的大小相对较小。
- 方法区：用于存储类的信息、常量、静态变量等，方法区是共享的内存区域。
- 垃圾回收机制的工作原理：
- 标记-清除：首先标记出需要回收的对象，然后统一回收这些对象所占用的内存。这种方式会产生内存碎片，影响内存分配效率。
- 复制：将内存分为两个相等的区域，每次只使用其中一个区域，当一个区域的内存满了，就将存活的对象复制到另一个区域，然后清理掉原来的区域。这种方式效率较高，但需要两倍的内存空间。
- 标记-整理：先标记出需要回收的对象，然后将存活的对象向一端移动，最后清理掉边界以外的内存。这种方式可以解决内存碎片问题，但效率相对较低。
- HashMap 的底层实现原理：
- HashMap 基于哈希表实现，通过计算 key 的哈希值来确定存储位置。哈希表是一种数据结构，它可以快速地根据 key 找到对应的 value。
- 在存储元素时，首先计算 key 的哈希值，然后根据哈希值确定在数组中的位置，如果该位置已经有元素，则通过链表或红黑树来解决哈希冲突。
- 在查找元素时，同样先计算 key 的哈希值，然后根据哈希值找到对应的数组位置，再在链表或红黑树中查找目标元素。HashMap 的查找和插入性能非常快，平均时间复杂度为 O(1)。
