第4章 常用类库的坑地图

第4章 · 常用类库的坑地图

章节摘要：集合、字符串、日期、IO 是日常代码里出现频率最高的四块，也是坑密度最高的四块。本章四个事故：foreach 里删元素抛 ConcurrentModificationException；字符串循环拼接拖垮 GC；静态 SimpleDateFormat 在并发下产出错乱日期；BIO 线程模型被连接数打爆。

学习目标

1. 解释 fail-fast 迭代器的 modCount 机制，掌握安全的边遍历边删除写法
2. 说清 String 不可变与常量池，按场景选择 StringBuilder 或拼接策略
3. 掌握 java.time 的线程安全设计与日期格式化的并发正解
4. 对比 BIO/NIO/AIO 的线程模型，理解"一连接一线程"的容量天花板

核心概念速览

类库的坑不在 API 签名里，在"多线程/大规模/长周期"这三个放大器上。

子章节导航

4.1 集合选型与遍历删元素事故

CME 的完整机理、删除的正确姿势、ArrayList 与 LinkedList 的真实差距、HashMap 的树化与容量。

4.2 字符串拼接与常量池

一段日志循环把新生代打满的事故，引出不可变设计、常量池复用与 intern 的边界。

4.3 SimpleDateFormat 线程安全事故

并发下"昨天变明年"的日期错乱，java.time 的正确答案与 ThreadLocal 的过渡方案。

4.4 IO 与 NIO 的阻塞之坑

从"一连接一线程"到多路复用，理解压测时线程数飙到四位数的原因。

子章节之间的逻辑关系

四块类库的坑可以排成一条线：数据结构（集合）→ 数据表示（字符串）→ 时间语义（日期）→ 数据搬运（IO），越往后越接近系统边界，事故半径越大。

类库        隐含假设被打破点          事故形态
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集合        迭代中结构不变            CME 或漏元素
字符串      拼接免费                  GC 压力 性能悬崖
日期        格式化器无状态            并发下日期错乱
IO          连接数有限                线程爆炸 句柄耗尽
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前置知识与后续延伸

• 前置：第 1 章 equals/hashCode、第 3 章异常语义。
• 为后续铺垫：第 5 章并发容器与线程池、第 6 章 IO 引发的内存问题、第 7 章连接池都直接复用本章结论。