互联网大厂Java面试：核心知识大考验
面试官：请简要介绍一下Java中的多线程。
王铁牛：多线程就是多个线程同时执行嘛。在Java里可以通过继承Thread类或者实现Runnable接口来创建线程。
面试官：那如何确保多线程之间的安全呢？
王铁牛：可以用synchronized关键字，它能保证同一时刻只有一个线程访问被修饰的代码块或方法。
面试官：讲得不错。那再说说线程池吧，在什么场景下会用到线程池？
王铁牛：当有大量并发任务时，使用线程池可以避免频繁创建和销毁线程，提高性能。
第一轮提问结束。
面试官：谈谈JVM的内存模型。
王铁牛：JVM内存模型包括堆、栈、方法区等。堆是存放对象实例的地方，栈是存放局部变量等，方法区存class文件结构等。
面试官：那类加载机制是怎样的？
王铁牛：类加载机制有加载、验证、准备、解析、初始化这几个阶段。
面试官：垃圾回收算法有哪些？
王铁牛：有标记清除算法、标记整理算法、复制算法等。
第二轮提问结束。
面试官：请说一下HashMap的底层实现。
王铁牛：HashMap底层是数组加链表再加红黑树。当链表长度超过一定阈值就会转成红黑树。
面试官：那HashMap在多线程环境下会有什么问题？
王铁牛：可能会出现数据丢失、死循环等问题。
面试官：如何解决HashMap在多线程环境下的问题？
王铁牛：可以用ConcurrentHashMap，它是线程安全的。
第三轮提问结束。
面试官：今天的面试就到这里，回去等通知吧。
答案：
多线程：
- 多线程是指程序中包含多个执行单元，这些执行单元可以并发执行。在Java中，创建线程有两种常见方式：继承Thread类和实现Runnable接口。继承Thread类时，子类重写run方法定义线程执行逻辑；实现Runnable接口时，实现类实现run方法。
- 确保多线程安全的方式之一是使用synchronized关键字。synchronized可以修饰代码块或方法，当一个线程访问被synchronized修饰的代码块或方法时，其他线程需要等待该线程执行完毕释放锁后才能访问。
线程池：
- 线程池适用于有大量并发任务的场景。当有大量任务需要处理时，如果频繁创建和销毁线程会消耗大量系统资源，降低性能。使用线程池可以预先创建一定数量的线程，任务提交时从线程池中获取线程执行，执行完后线程不会销毁而是放回线程池，等待下一个任务，从而提高系统的整体性能和响应速度。
JVM内存模型：
- 堆：是JVM中最大的一块内存区域，用于存放对象实例。
- 栈：主要存放局部变量、方法调用等信息。每个线程都有自己独立的栈空间。
- 方法区：用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量等数据。
类加载机制：
- 加载：将类的字节码文件加载到内存中。
- 验证：检查加载的字节码文件是否符合JVM规范。
- 准备：为类的静态变量分配内存并设置初始值。
- 解析：将符号引用转换为直接引用。
- 初始化：执行类的静态代码块和为静态变量赋值。
垃圾回收算法：
- 标记清除算法：先标记出所有需要回收的对象，然后统一回收。
- 标记整理算法：标记出存活对象后，将存活对象向一端移动，然后清理边界以外的内存。
- 复制算法：将内存分为两块，每次只使用其中一块，当这一块内存满了，将存活对象复制到另一块，然后清理原来的那一块。
HashMap底层实现：
- HashMap底层由数组、链表和红黑树组成。当向HashMap中插入元素时，首先根据key的hash值计算出在数组中的位置，如果该位置为空，则直接插入新节点；如果不为空，则会形成链表或红黑树（当链表长度超过一定阈值时会转换为红黑树），新节点插入到链表或红黑树的头部。
HashMap在多线程环境下的问题及解决方法：
- 问题：在多线程环境下，HashMap可能会出现数据丢失、死循环等问题。例如在扩容时，可能会导致链表形成环形结构，从而在获取元素时出现死循环。
- 解决方法：使用ConcurrentHashMap。ConcurrentHashMap通过分段锁机制保证线程安全，在进行写操作时，只对需要修改的段加锁，其他段可以继续读操作，大大提高了并发性能。
