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java的SimpleDateFormat线程不安全出问题了，虚竹教你多种解决方案

pos.index = oldStart;

return null;

}

return parsedDate;

}

由源码可知，最后是调用**parsedDate = calb.establish(calendar).getTime();**获取返回值。方法的参数是calendar，calendar可以被多个线程访问到，存在线程不安全问题。

我们再来看看**calb.establish(calendar)**的源码

image-20210805827464

calb.establish(calendar)方法先后调用了cal.clear()和cal.set(),先清理值，再设值。但是这两个操作并不是原子性的，也没有线程安全机制来保证，导致多线程并发时，可能会引起cal的值出现问题了。

验证SimpleDateFormat线程不安全

public class SimpleDateFormatDemoTest {

private static SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat(“yyyy-MM-dd HH:mm:ss”);

public static void main(String[] args) {

//1、创建线程池

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);

//2、为线程池分配任务

ThreadPoolTest threadPoolTest = new ThreadPoolTest();

for (int i = 0; i < 10; i++) {

pool.submit(threadPoolTest);

}

//3、关闭线程池

pool.shutdown();

}

static class ThreadPoolTest implements Runnable{

@Override

public void run() {

String dateString = simpleDateFormat.format(new Date());

try {

Date parseDate = simpleDateFormat.parse(dateString);

String dateString2 = simpleDateFormat.format(parseDate);

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 线程是否安全: "+dateString.equals(dateString2));

} catch (Exception e) {

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 格式化失败 ");

}

}

}

}

image-20210805754416

出现了两次false，说明线程是不安全的。而且还抛异常，这个就严重了。

解决方案

========================================================================

解决方案1：不要定义为static变量，使用局部变量

就是要使用SimpleDateFormat对象进行format或parse时，再定义为局部变量。就能保证线程安全。

public class SimpleDateFormatDemoTest1 {

public static void main(String[] args) {

//1、创建线程池

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);

//2、为线程池分配任务

ThreadPoolTest threadPoolTest = new ThreadPoolTest();

for (int i = 0; i < 10; i++) {

pool.submit(threadPoolTest);

}

//3、关闭线程池

pool.shutdown();

}

static class ThreadPoolTest implements Runnable{

@Override

public void run() {

SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat(“yyyy-MM-dd HH:mm:ss”);

String dateString = simpleDateFormat.format(new Date());

try {

Date parseDate = simpleDateFormat.parse(dateString);

String dateString2 = simpleDateFormat.format(parseDate);

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 线程是否安全: "+dateString.equals(dateString2));

} catch (Exception e) {

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 格式化失败 ");

}

}

}

}

image-20210805936439

由图可知，已经保证了线程安全，但这种方案不建议在高并发场景下使用，因为会创建大量的SimpleDateFormat对象，影响性能。

解决方案2：加锁：synchronized锁和Lock锁

加synchronized锁

SimpleDateFormat对象还是定义为全局变量，然后需要调用SimpleDateFormat进行格式化时间时，再用synchronized保证线程安全。

public class SimpleDateFormatDemoTest2 {

private static SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat(“yyyy-MM-dd HH:mm:ss”);

public static void main(String[] args) {

//1、创建线程池

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);

//2、为线程池分配任务

ThreadPoolTest threadPoolTest = new ThreadPoolTest();

for (int i = 0; i < 10; i++) {

pool.submit(threadPoolTest);

}

//3、关闭线程池

pool.shutdown();

}

static class ThreadPoolTest implements Runnable{

@Override

public void run() {

try {

synchronized (simpleDateFormat){

String dateString = simpleDateFormat.format(new Date());

Date parseDate = simpleDateFormat.parse(dateString);

String dateString2 = simpleDateFormat.format(parseDate);

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 线程是否安全: "+dateString.equals(dateString2));

}

} catch (Exception e) {

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 格式化失败 ");

}

}

}

}

image-2021080591591

如图所示，线程是安全的。定义了全局变量SimpleDateFormat，减少了创建大量SimpleDateFormat对象的损耗。但是使用synchronized锁，

同一时刻只有一个线程能执行锁住的代码块，在高并发的情况下会影响性能。但这种方案不建议在高并发场景下使用

加Lock锁

加Lock锁和synchronized锁原理是一样的，都是使用锁机制保证线程的安全。

public class SimpleDateFormatDemoTest3 {

private static SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat(“yyyy-MM-dd HH:mm:ss”);

private static Lock lock = new ReentrantLock();

public static void main(String[] args) {

//1、创建线程池

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);

//2、为线程池分配任务

ThreadPoolTest threadPoolTest = new ThreadPoolTest();

for (int i = 0; i < 10; i++) {

pool.submit(threadPoolTest);

}

//3、关闭线程池

pool.shutdown();

}

static class ThreadPoolTest implements Runnable{

@Override

public void run() {

try {

lock.lock();

String dateString = simpleDateFormat.format(new Date());

Date parseDate = simpleDateFormat.parse(dateString);

String dateString2 = simpleDateFormat.format(parseDate);

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 线程是否安全: "+dateString.equals(dateString2));

} catch (Exception e) {

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 格式化失败 ");

}finally {

lock.unlock();

}

}

}

}

image-20210805940496

由结果可知，加Lock锁也能保证线程安全。要注意的是，最后一定要释放锁，代码里在**finally里增加了lock.unlock();**，保证释放锁。

在高并发的情况下会影响性能。这种方案不建议在高并发场景下使用

解决方案3：使用ThreadLocal方式

使用ThreadLocal保证每一个线程有SimpleDateFormat对象副本。这样就能保证线程的安全。

public class SimpleDateFormatDemoTest4 {

private static ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal(){

@Override

protected DateFormat initialValue() {

return new SimpleDateFormat(“yyyy-MM-dd HH:mm:ss”);

}

};

public static void main(String[] args) {

//1、创建线程池

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);

//2、为线程池分配任务

ThreadPoolTest threadPoolTest = new ThreadPoolTest();

for (int i = 0; i < 10; i++) {

pool.submit(threadPoolTest);

}

//3、关闭线程池

pool.shutdown();

}

static class ThreadPoolTest implements Runnable{

@Override

public void run() {

try {

String dateString = threadLocal.get().format(new Date());

Date parseDate = threadLocal.get().parse(dateString);

String dateString2 = threadLocal.get().format(parseDate);

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 线程是否安全: "+dateString.equals(dateString2));

} catch (Exception e) {

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 格式化失败 ");

}finally {

//避免内存泄漏，使用完threadLocal后要调用remove方法清除数据

threadLocal.remove();

}

}

}

}

image-202108059729

使用ThreadLocal能保证线程安全，且效率也是挺高的。适合高并发场景使用。

解决方案4：使用DateTimeFormatter代替SimpleDateFormat

使用DateTimeFormatter代替SimpleDateFormat（DateTimeFormatter是线程安全的，java 8+支持）

DateTimeFormatter介绍 传送门：万字博文教你搞懂java源码的日期和时间相关用法

public class DateTimeFormatterDemoTest5 {

private static DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern(“yyyy-MM-dd HH:mm:ss”);

public static void main(String[] args) {

//1、创建线程池

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);

//2、为线程池分配任务

ThreadPoolTest threadPoolTest = new ThreadPoolTest();

for (int i = 0; i < 10; i++) {

pool.submit(threadPoolTest);

}

//3、关闭线程池

pool.shutdown();

}

static class ThreadPoolTest implements Runnable{

@Override

public void run() {

try {

String dateString = dateTimeFormatter.format(LocalDateTime.now());

TemporalAccessor temporalAccessor = dateTimeFormatter.parse(dateString);

String dateString2 = dateTimeFormatter.format(temporalAccessor);

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 线程是否安全: "+dateString.equals(dateString2));

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 格式化失败 ");

}

}

}

}

image-2021080591443373

使用DateTimeFormatter能保证线程安全，且效率也是挺高的。适合高并发场景使用。

解决方案5：使用FastDateFormat 替换SimpleDateFormat

使用FastDateFormat 替换SimpleDateFormat（FastDateFormat 是线程安全的，Apache Commons Lang包支持，不受限于java版本）

public class FastDateFormatDemo6 {

private static FastDateFormat fastDateFormat = FastDateFormat.getInstance(“yyyy-MM-dd HH:mm:ss”);

public static void main(String[] args) {

//1、创建线程池

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);

//2、为线程池分配任务

ThreadPoolTest threadPoolTest = new ThreadPoolTest();

for (int i = 0; i < 10; i++) {

pool.submit(threadPoolTest);

}

//3、关闭线程池

pool.shutdown();

}

static class ThreadPoolTest implements Runnable{

@Override

public void run() {

try {

String dateString = fastDateFormat.format(new Date());

Date parseDate = fastDateFormat.parse(dateString);

String dateString2 = fastDateFormat.format(parseDate);

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 线程是否安全: "+dateString.equals(dateString2));

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 格式化失败 ");

}

}

}

}

使用FastDateFormat能保证线程安全，且效率也是挺高的。适合高并发场景使用。

FastDateFormat源码分析

Apache Commons Lang 3.5

//FastDateFormat@Overridepublic String format(final Date date) { return printer.format(date);} @Override public String format(final Date date) { final Calendar c = Calendar.getInstance(timeZone, locale); c.setTime(date); return applyRulesToString©; }

源码中 Calender 是在 format 方法里创建的，肯定不会出现 setTime 的线程安全问题。这样线程安全疑惑解决了。那还有性能问题要考虑？

我们来看下FastDateFormat是怎么获取的

FastDateFormat.getInstance();FastDateFormat.getInstance(CHINESE_DATE_TIME_PATTERN);

看下对应的源码

/** * 获得 FastDateFormat实例，使用默认格式和地区 * * @return FastDateFormat /public static FastDateFormat getInstance() { return CACHE.getInstance();}/* * 获得 FastDateFormat 实例，使用默认地区

  • 支持缓存 * * @param pattern 使用{@link java.text.SimpleDateFormat} 相同的日期格式 * @return FastDateFormat * @throws IllegalArgumentException 日期格式问题 */public static FastDateFormat getInstance(final String pattern) { return CACHE.getInstance(pattern, null, null);}

这里有用到一个CACHE，看来用了缓存，往下看

private static final FormatCache CACHE = new FormatCache(){ @Override protected FastDateFormat createInstance(final String pattern, final TimeZone timeZone, final Locale locale) { return new FastDateFormat(pattern, timeZone, locale); }};//abstract class FormatCache { … private final ConcurrentMap<Tuple, F> cInstanceCache = new ConcurrentHashMap<>(7); private static final ConcurrentMap<Tuple, String> C_DATE_TIME_INSTANCE_CACHE = new ConcurrentHashMap<>(7); …}

image-20210728914309

在getInstance 方法中加了ConcurrentMap 做缓存，提高了性能。且我们知道ConcurrentMap 也是线程安全的。

实践

/**

  • 年月格式 {@link FastDateFormat}：yyyy-MM

*/

public static final FastDateFormat NORM_MONTH_FORMAT = FastDateFormat.getInstance(NORM_MONTH_PATTERN);

image-2021072895013629

//FastDateFormatpublic static FastDateFormat getInstance(final String pattern) { return CACHE.getInstance(pattern, null, null);}

image-20210728205104833

image-2021072895259113

如图可证，是使用了ConcurrentMap 做缓存。且key值是格式，时区和locale（语境）三者都相同为相同的key。

结论

标签： java 开发语言
本文转载自: https://blog.csdn.net/2401_87299560/article/details/142433829
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