面试题：简述 WeakHashMap 的工作原理？

WeakHashMap 是 Java 集合框架中的一种特殊 Map 实现，它的键（key）是弱引用（Weak Reference）。WeakHashMap 的主要特点是：当键不再被外部强引用时，键值对会被自动回收。以下是 WeakHashMap 的工作原理：

1. 弱引用（Weak Reference）：

弱引用是一种特殊的引用类型，由 java.lang.ref.WeakReference 类表示。
如果一个对象只被弱引用指向，而没有强引用指向它，那么在下一次垃圾回收（GC）时，该对象会被回收。
WeakHashMap 的键是弱引用，因此当键不再被外部强引用时，键对象会被垃圾回收。

2. 内部实现：

WeakHashMap 的内部实现基于哈希表，类似于 HashMap。
每个键值对的键被包装在一个 WeakReference 中。
当垃圾回收器回收了某个键对象时，WeakHashMap 会自动移除对应的键值对。

3. 工作原理：

插入键值对：
- 当向 WeakHashMap 插入键值对时，键会被包装成一个 WeakReference。
- 如果键对象没有被外部强引用，它可能会在下一次垃圾回收时被回收。
垃圾回收：
- 当垃圾回收器运行时，会检查所有弱引用对象。
- 如果某个键对象只被 WeakHashMap 的弱引用指向，而没有其他强引用指向它，垃圾回收器会回收该键对象。
- 回收后，WeakHashMap 会自动移除对应的键值对。
访问和清理：
- 当访问 WeakHashMap 时（如调用 get 或 put 方法），WeakHashMap 会检查是否有键对象被回收。
- 如果有，WeakHashMap 会清理这些无效的键值对。

4. 适用场景：

缓存：
- WeakHashMap 适合用作缓存，当缓存项的键不再被外部引用时，缓存项会自动被清理，避免内存泄漏。
监听器管理：
- 在事件监听器或回调管理中，可以使用 WeakHashMap 来避免因未及时移除监听器而导致的内存泄漏。

5. 代码示例：

import java.util.WeakHashMap;

public class WeakHashMapExample {
    public static void main(String[] args) {
        WeakHashMap<Key, String> map = new WeakHashMap<>();

        Key key1 = new Key("key1");
        Key key2 = new Key("key2");

        map.put(key1, "Value1");
        map.put(key2, "Value2");

        System.out.println("Before GC: " + map); // 输出: {key1=Value1, key2=Value2}

        // 移除 key1 的强引用
        key1 = null;

        // 触发垃圾回收
        System.gc();

        // 等待垃圾回收完成
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("After GC: " + map); // 输出: {key2=Value2}
    }
}

class Key {
    private String id;

    public Key(String id) {
        this.id = id;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return id;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return id.hashCode();
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        return obj instanceof Key && ((Key) obj).id.equals(this.id);
    }
}