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，是封装、继承和多态。封装就是把数据和操作数据的方法封装在一起；继承就是子类继承父类的属性和方法；多态就是同一个行为具有多个不同表现形式。
面试官：不错，回答得很准确。那再问你，在多线程环境下，如何保证数据的一致性？
王铁牛：可以用 synchronized 关键字呀，给共享数据加上锁，这样同一时间只有一个线程能访问，就能保证数据一致性啦。
面试官：很好。接下来问几个关于 JUC 的问题。讲讲 CountDownLatch 的作用和用法。
王铁牛：CountDownLatch 就是用来等待一组操作完成嘛。比如有多个线程要完成一些任务，等所有任务都完成了，主线程再继续执行。用法就是先创建一个 CountDownLatch 对象，指定计数值，然后在需要等待的地方调用 await 方法，在任务完成的地方调用 countDown 方法减少计数值。
第一轮结束
面试官：进入第二轮。说说 JVM 中的垃圾回收算法有哪些？
王铁牛：嗯……有标记清除、标记整理、复制算法。标记清除就是先标记出要回收的对象，然后再清除；标记整理是标记后把存活对象整理到一端；复制算法是把内存分成两块，每次只用一块，用完了把存活对象复制到另一块。
面试官：那 CMS 垃圾回收器的过程是怎样的？
王铁牛：这个……好像是初始标记、并发标记、重新标记、并发清除。
面试官：不太准确。CMS 垃圾回收器的过程是初始标记，暂停所有的其他线程，标记出 GC Roots 能直接关联到的对象；并发标记，和用户线程一起并发执行，标记出全部对象；重新标记，重新标记在并发标记期间发生变化的对象，暂停用户线程；并发清除，清除掉标记阶段判断为可回收的对象，和用户线程一起并发执行。再问你，多线程中线程池的核心参数有哪些？
王铁牛：有 corePoolSize、maximumPoolSize、keepAliveTime、unit、workQueue、threadFactory、handler。
第二轮结束
面试官：最后一轮。讲讲 HashMap 的底层数据结构。
王铁牛：就是数组加链表嘛，后来链表长度超过 8 会转成红黑树。
面试官：ArrayList 的扩容机制是怎样的？
王铁牛：扩容就是原来容量翻倍，然后把旧数据复制到新数组。
面试官：Spring 框架中 IOC 和 AOP 的概念是什么？
王铁牛：IOC 就是控制反转，把对象的创建和依赖注入交给 Spring 容器；AOP 就是面向切面编程，在不修改原有代码的基础上增强功能。
面试结束
面试官：今天的面试就到这里，回去等通知吧。
答案：
- Java 面向对象编程三大特性：
- 封装：把数据和操作数据的方法封装在一起，对外提供统一的访问接口。这样可以隐藏内部实现细节，提高代码的安全性和可维护性。例如，一个类中有私有成员变量，通过公有的 get 和 set 方法来访问和修改这些变量。
- 继承：子类继承父类的属性和方法。子类可以复用父类的代码，实现代码的复用和扩展。比如，有一个父类 Animal，子类 Dog 和 Cat 可以继承 Animal 的属性（如 name、age）和方法（如 eat），同时子类可以有自己特有的属性和方法。
- 多态：同一个行为具有多个不同表现形式。可以通过方法重写和接口实现来体现。例如，有一个接口 Shape，子类 Circle 和 Rectangle 实现这个接口，当调用 draw 方法时，根据对象的实际类型（Circle 或 Rectangle）来执行不同的绘制逻辑。
- 多线程环境下保证数据一致性：
- synchronized 关键字：它可以给共享数据加上锁。当一个线程访问被 synchronized 修饰的代码块或方法时，会先获取锁。如果锁已经被其他线程持有，那么该线程会进入等待状态，直到锁被释放。这样同一时间只有一个线程能访问共享数据，从而保证数据一致性。比如在一个银行账户类中，对存款和取款方法加上 synchronized 锁，防止多个线程同时操作账户余额导致数据错误。
- CountDownLatch 的作用和用法：
- 作用：用来等待一组操作完成。适用于多个线程需要协同完成一些任务，等所有任务都完成后，主线程再继续执行后续操作的场景。
- 用法：
- 首先创建一个 CountDownLatch 对象，构造函数传入计数值，比如 CountDownLatch latch = new CountDownLatch(5); 这里的 5 表示有 5 个操作需要完成。
- 在需要等待的地方调用 await 方法，如 latch.await(); 此时线程会阻塞，直到计数值变为 0。
- 在每个任务完成的地方调用 countDown 方法，如 latch.countDown(); 每调用一次 countDown 方法，计数值就减 1，当计数值减到 0 时，等待的线程会被唤醒继续执行。
- JVM 中的垃圾回收算法：
- 标记清除算法：
- 过程：先标记出所有需要回收的对象，然后统一回收这些对象所占用的内存空间。
- 缺点：会产生大量不连续的内存碎片，导致后续分配大对象时可能无法找到足够连续的内存空间。
- 标记整理算法：
- 过程：先标记出需要回收的对象，然后将存活的对象向内存空间的一端移动，最后清理掉边界以外的内存。
- 优点：解决了标记清除算法产生内存碎片的问题。
- 复制算法：
- 过程：将内存空间分成两块大小相等的区域，每次只使用其中一块。当这一块内存使用完后，将存活的对象复制到另一块空闲区域，然后清除原来使用的区域。
- 优点：实现简单，运行效率高；缺点：浪费了一半的内存空间，适用于对象存活率较低的场景。
- 标记清除算法：
- CMS 垃圾回收器的过程：
- 初始标记：暂停所有的其他线程，标记出 GC Roots 能直接关联到的对象。这一步会产生短暂的停顿。
- 并发标记：和用户线程一起并发执行，标记出全部对象。在这个阶段，用户线程可以正常运行，不会产生停顿。
- 重新标记：重新标记在并发标记期间发生变化的对象，暂停用户线程。这一步是为了确保标记的准确性，虽然停顿时间比初始标记长，但比完整的标记清除算法停顿时间短。
- 并发清除：清除掉标记阶段判断为可回收的对象，和用户线程一起并发执行。
- 线程池的核心参数：
- corePoolSize：线程池的核心线程数。当提交的任务数小于 corePoolSize 时，线程池会创建新线程来执行任务。
- maximumPoolSize：线程池允许的最大线程数。当提交的任务数大于 corePoolSize 且任务队列已满时，会创建新线程来执行任务，直到线程数达到 maximumPoolSize。
- keepAliveTime：线程池中非核心线程的存活时间。当线程数大于 corePoolSize 时，超过 keepAliveTime 时间的非核心线程会被销毁。
- unit：keepAliveTime 的时间单位。
- workQueue：任务队列，用于存放提交的任务。当提交的任务数大于 corePoolSize 时，会将任务放入任务队列中。
- threadFactory：线程工厂，用于创建线程，可自定义线程的名称、优先级等属性。
- handler：任务拒绝策略，当线程数达到 maximumPoolSize 且任务队列已满时，会调用该策略来处理新提交的任务。常见的策略有 AbortPolicy（直接抛出异常）、CallerRunsPolicy（由调用线程处理任务）、DiscardPolicy（直接丢弃任务）、DiscardOldestPolicy（丢弃队列中最老的任务）。
- HashMap 的底层数据结构：
- HashMap 底层是数组 + 链表 + 红黑树的数据结构。
- 初始时，HashMap 有一个默认大小的数组。当插入键值对时，会通过计算键的哈希值，然后根据哈希值对数组长度取模得到数组下标，将键值对存储在该下标对应的位置。
- 如果该位置为空，直接插入新的键值对。
- 如果该位置不为空，且键相同，则更新值。
- 如果该位置不为空，且键不同，则形成链表。当链表长度超过 8 时，链表会转成红黑树，以提高查找效率。
- ArrayList 的扩容机制：
- ArrayList 初始容量为 10。
- 当添加元素导致容量不足时，会进行扩容。扩容时，新的容量是原来容量的 1.5 倍（即原来容量翻倍）。
- 然后创建一个新的更大容量的数组，将原来数组中的元素复制到新数组中，再将新元素添加到新数组中。
- Spring 框架中 IOC 和 AOP 的概念：
- IOC（控制反转）：把对象的创建和依赖注入交给 Spring 容器。传统方式下，对象之间的依赖关系由开发者在代码中主动创建和管理；而在 IOC 容器中，容器负责创建对象，并根据配置将对象之间的依赖关系注入到需要的地方。例如，一个 Service 类依赖于一个 Dao 类，在 IOC 容器中，容器会自动创建 Dao 对象并注入到 Service 类中，开发者只需要从容器中获取 Service 类使用即可，无需关心其内部依赖的创建。
- AOP（面向切面编程）：在不修改原有代码的基础上增强功能。它将横切关注点（如日志记录、事务管理等）从业务逻辑中分离出来，通过动态代理等方式织入到目标对象的代码中。比如在一个用户注册业务方法前后添加日志记录，使用 AOP 可以在不修改注册业务方法代码的前提下实现日志记录功能，提高代码的可维护性和复用性。
