SimpleDateFormat的线程安全问题和ThreadLocal的使用

在项目中，我们经常会用SimpleDateFormat做时间格式的转换。并做成公用类使用。代码如下

public class DateUtil {
    private static final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

    public static  String formatDate(Date date)throws ParseException {
        return sdf.format(date);
    }

    public static Date parse(String strDate) throws ParseException{

        return sdf.parse(strDate);
    }
}

测试结果如下

看起来没什么问题。但是SimpleDateFormat不是线程安全的。

当我们在高并发的时候，再来调用此方法

public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService  = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for( int i = 0;i<9;i++ ){
            executorService.execute( () -> {
                try {
                    System.out.println(parse("2019-06-15 16:35:20"));
                } catch (ParseException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
    }

有的直接抛异常，有的结果有问题。不禁要问为神马为神马为神马。。。。。

原因就是SimpleDateFormat中的日期格式不是同步的。推荐（建议）为每个线程创建独立的格式实例。如果多个线程同时访问一个格式，则它必须保持外部同步。

　　JDK原始文档如下：
　　Synchronization：
　　Date formats are not synchronized. 
　　It is recommended to create separate format instances for each thread. 
　　If multiple threads access a format concurrently, it must be synchronized externally.

　　下面我们通过看JDK源码来看看为什么SimpleDateFormat和DateFormat类不是线程安全的真正原因：

　　SimpleDateFormat继承了DateFormat,在DateFormat中定义了一个protected属性的 Calendar类的对象：calendar。只是因为Calendar累的概念复杂，牵扯到时区与本地化等等，Jdk的实现中使用了成员变量来传递参数，这就造成在多线程的时候会出现错误。

　　在format方法里，有这样一段代码：

calendar.setTime(date)这条语句改变了calendar，稍后，calendar还会用到（在subFormat方法里），而这就是引发问题的根源。想象一下，在一个多线程环境下，有两个线程持有了同一个SimpleDateFormat的实例，分别调用format方法：
　　线程1调用format方法，改变了calendar这个字段。
　　中断来了。
　　线程2开始执行，它也改变了calendar。
　　又中断了。
　　线程1回来了，此时，calendar已然不是它所设的值，而是走上了线程2设计的道路。如果多个线程同时争抢calendar对象，则会出现各种问题，时间不对，线程挂死等等。
　　分析一下format的实现，我们不难发现，用到成员变量calendar，唯一的好处，就是在调用subFormat时，少了一个参数，却带来了这许多的问题。其实，只要在这里用一个局部变量，一路传递下去，所有问题都将迎刃而解。
　　这个问题背后隐藏着一个更为重要的问题--无状态：无状态方法的好处之一，就是它在各种环境下，都可以安全的调用。衡量一个方法是否是有状态的，就看它是否改动了其它的东西，比如全局变量，比如实例的字段。format方法在运行过程中改动了SimpleDateFormat的calendar字段，所以，它是有状态的。

　　这也同时提醒我们在开发和设计系统的时候注意下一下三点:

　　1.自己写公用类的时候，要对多线程调用情况下的后果在注释里进行明确说明

　　2.对线程环境下，对每一个共享的可变变量都要注意其线程安全性

　　3.我们的类和方法在做设计的时候，要尽量设计成无状态的

　　三.解决办法

　　1.需要的时候创建新实例：

public class DateUtil {
    
    public static  String formatDate(Date date)throws ParseException{
         SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        return sdf.format(date);
    }
    
    public static Date parse(String strDate) throws ParseException{
         SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        return sdf.parse(strDate);
    }
}

说明：在需要用到SimpleDateFormat 的地方新建一个实例，不管什么时候，将有线程安全问题的对象由共享变为局部私有都能避免多线程问题，不过也加重了创建对象的负担。在一般情况下，这样其实对性能影响比不是很明显的。

2.使用同步：同步SimpleDateFormat对象

public class DateSyncUtil {

    private static SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
      
    public static String formatDate(Date date)throws ParseException{
        synchronized(sdf){
            return sdf.format(date);
        }  
    }
    
    public static Date parse(String strDate) throws ParseException{
        synchronized(sdf){
            return sdf.parse(strDate);
        }
    } 
}

3.使用ThreadLocal

private static final String date_format = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss";
    private static ThreadLocal<DateFormat> threadLocal = new ThreadLocal<DateFormat>();
    public static DateFormat getDateFormat()
    {
        DateFormat df = threadLocal.get();
        if(df==null){
            df = new SimpleDateFormat(date_format);
            threadLocal.set(df);
        }
        return df;
    }

    public static String formatDate(Date date) throws ParseException {
        return getDateFormat().format(date);
    }

    public static Date parse(String strDate) throws ParseException {
        return getDateFormat().parse(strDate);
    }
============================================================
或者
 private static ThreadLocal<DateFormat> threadLocal = new ThreadLocal<DateFormat>() {
        @Override
        protected DateFormat initialValue() {
            return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        }
    };

    public static Date parse(String dateStr) throws ParseException {
        return threadLocal.get().parse(dateStr);
    }

    public static String format(Date date) {
        return threadLocal.get().format(date);
    }

做一个简单的压力测试，方法一最慢，方法三最快，但是就算是最慢的方法一性能也不差，一般系统方法一和方法二就可以满足，所以说在这个点很难成为你系统的瓶颈所在。从简单的角度来说，建议使用方法一或者方法二，如果在必要的时候，追求那么一点性能提升的话，可以考虑用方法三，用ThreadLocal做缓存。

原文网址 http://www.cnblogs.com/peida/archive/2013/05/31/3070790.html

 

 

 

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public static final String format_6 = "yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss'Z'";
    public static final String format_7 = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss";

 /**
     *  the method convert Time for format 2019-04-02 06:45:59 to long(ms)
     *  for example 2019-05-21 03:30:00--->1558380600000
     */
    public static Long convertTimeToLong(String time) {
        if(time == null){
            return 0L;
        }
        Date date = null;
        try {
            SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat(format_7);
            date = sdf.parse(time);
            return date.getTime();
        } catch (Exception e) {
            LOG.error("convert Time To Long ERROR",e);
            return 0L;
        }
    }


    /**
     * the method can transfer yyyy-MM-dd HH:mm:ss---->yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss'Z'
     * for example:  2019-04-02 06:45:59---->2019-04-02T06:45:59Z
     */
    public static String transferFormatToISO8601(String format){
        String sdfNew = null;
        try {
            SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat(format_7);
            SimpleDateFormat sdf1 = new SimpleDateFormat(format_6);
            Date date = sdf.parse(format);
            sdfNew = sdf1.format(date);
        } catch (ParseException e) {
            LOG.error("transfer Format To ISO8601 ERROR",e);
        }
        return sdfNew;

    }

 

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