java八股文面试题中级

### 中级 Java 面试题概述

中级 Java 开发者的面试通常涵盖了更深入的技术细节以及实际项目经验的应用。这些问题不仅测试候选人的基础知识，还评估其解决问题的能力和对复杂概念的理解。

#### HashMap 实现原理
HashMap 是基于哈希表的 Map 接口实现，它允许存储 null 值和 null 键。内部数据结构由数组加链表/红黑树组成。当发生哈希冲突时，采用拉链法解决。JDK 1.8 对 HashMap 进行了优化，在链表长度超过一定阈值时会转换成红黑树来提高查询效率[^2]。

// 创建一个简单的 HashMap 并放入一些键值对
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("one", 1);
map.put("two", 2);

#### JDK 版本差异
在不同版本之间存在显著变化。例如，在 JDK 1.7 和 1.8 中，`HashMap` 的主要区别在于处理哈希冲突的方式上。前者仅使用单向链表而后者引入了红黑树以减少最坏情况下时间复杂度 O(n)。

#### 扩容机制详解
每当达到负载因子（默认为0.75）乘以当前容量大小时就会触发扩容操作。新的容量通常是原来的两倍，并且所有元素会被重新散列到新桶中。这个过程虽然耗时但是能有效防止过多碰撞从而保持高效性能。

#### 多线程环境下的问题
对于 `HashMap` 来说并不是线程安全的数据结构。特别是在高并发场景下可能会遇到诸如死循环等问题。这是因为多个线程同时修改同一个节点可能导致无限递增的操作次数进而造成程序卡死现象。

#### HashSet 与 HashMap 比较
两者都是基于哈希表实现但用途有所不同。`HashSet` 主要用于保存唯一对象集合不允许重复项；相反地，`HashMap` 则用来关联两个不同类型之间的映射关系即 key-value 形式存储数据.

#### Hashtable vs HashMap
尽管二者功能相似却有着本质上的差别：Hashtable 完全同步因此更适合于多线程环境中应用但却牺牲了一定程度上的执行速度；相比之下，HashMap 不具备任何内置锁机制故而在单一线程环境下表现更好同时也提供了更高的灵活性以便开发者自行控制是否需要额外的安全措施.