1 SimpleDateFormat.parse() 方法的线程安全问题

1.1 错误示例

错误使用SimpleDateFormat.parse()的代码如下:

import java.text.SimpleDateFormat;public class SimpleDateFormatTest { private static final SimpleDateFormat SIMPLE_DATE_FORMAT = new SimpleDateFormat(“yyyy-MM-dd HH:mm:ss”); public static void main(String[] args) { /** * SimpleDateFormat线程不安全，没有保证线程安全(没有加锁)的情况下，禁止使用全局SimpleDateFormat,否则报错 NumberFormatException * * private static final SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat(“yyyy-MM-dd HH:mm:ss”); */ for (int i = 0; i { try { // 错误写法会导致线程安全问题 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + “–” + SIMPLE_DATE_FORMAT.parse(“2020-06-01 11:35:00”)); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }, “Thread-” + i); thread.start(); } }}

报错：

1.2 非线程安全原因分析

查看源码中可以看到：SimpleDateFormat继承DateFormat类，SimpleDateFormat转换日期是通过继承自DateFormat类的Calendar对象来操作的，Calendar对象会被用来进行日期-时间计算，既被用于format方法也被用于parse方法。

SimpleDateFormat 的 parse(String source) 方法会调用继承自父类的 DateFormat 的 parse(String source) 方法

DateFormat 的 parse(String source) 方法会调用SimpleDateFormat中重写的 parse(String text, ParsePosition pos) 方法，该方法中有个地方需要关注

SimpleDateFormat 中重写的 parse(String text, ParsePosition pos) 方法中调用了 establish(calendar) 这个方法：

该方法中调用了 Calendar 的 clear() 方法

可以发现整个过程中Calendar对象它并不是线程安全的，如果，a线程将calendar清空了，calendar 就没有新值了，恰好此时b线程刚好进入到parse方法用到了calendar对象，那就会产生线程安全问题了！

正常情况下：

非线程安全的流程：

1.3 解决方法

方法1：每个线程都new一个SimpleDateFormat

import java.text.SimpleDateFormat;public class SimpleDateFormatTest { public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i { try { // 每个线程都new一个 SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat(“yyyy-MM-dd HH:mm:ss”); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + “–” + simpleDateFormat.parse(“2020-06-01 11:35:00”)); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }, “Thread-” + i); thread.start(); } }}

方式2：synchronized等方式加锁

public class SimpleDateFormatTest { private static final SimpleDateFormat SIMPLE_DATE_FORMAT = new SimpleDateFormat(“yyyy-MM-dd HH:mm:ss”); public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i { try { synchronized (SIMPLE_DATE_FORMAT) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + “–” + SIMPLE_DATE_FORMAT.parse(“2020-06-01 11:35:00”)); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }, “Thread-” + i); thread.start(); } }}

方式3：使用ThreadLocal 为每个线程创建一个独立变量

import java.text.DateFormat;import java.text.SimpleDateFormat;public class SimpleDateFormatTest { private static final ThreadLocal SAFE_SIMPLE_DATE_FORMAT = ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat(“yyyy-MM-dd HH:mm:ss”)); public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i { try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + “–” + SAFE_SIMPLE_DATE_FORMAT.get().parse(“2020-06-01 11:35:00”)); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }, “Thread-” + i); thread.start(); } }}

ThreadLocal的详细使用细节见：

https://blog.csdn.net/QiuHaoqian/article/details/117077792

2 SimpleDateFormat.format() 方法的线程安全问题

2.1 错误示例

import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Date;import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class SimpleDateFormatTest { // 时间格式化对象 private static SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat(“mm:ss”); public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 创建线程池执行任务 ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor( 10, 10, 60, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue(1000)); for (int i = 0; i < 1000; i++) { int finalI = i; // 执行任务 threadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { Date date = new Date(finalI * 1000); // 得到时间对象 formatAndPrint(date); // 执行时间格式化 } }); } threadPool.shutdown(); // 线程池执行完任务之后关闭 } /** * 格式化并打印时间 */ private static void formatAndPrint(Date date) { String result = simpleDateFormat.format(date); // 执行格式化 System.out.println("时间：" + result); // 打印最终结果 }}

从上述结果可以看出，程序的打印结果竟然是有重复内容的，正确的情况应该是没有重复的时间才对。

2.2 非线程安全原因分析

为了找到问题所在，查看原因 SimpleDateFormat 中 format 方法的源码来排查一下问题，format 源码如下：

从上述源码可以看出，在执行任务 SimpleDateFormat.format() 方法时，会使用 calendar.setTime() 方法将输入的时间进行转换，那么我们想象一下这样的场景：

线程 1 执行了 calendar.setTime(date) 方法，将用户输入的时间转换成了后面格式化时所需要的时间；
线程 1 暂停执行，线程 2 得到 CPU 时间片开始执行；
线程 2 执行了 calendar.setTime(date) 方法，对时间进行了修改；
线程 2 暂停执行，线程 1 得出 CPU 时间的继续执行，因为线程 1 和线程 2 使用的是同一对象，而时间已经被线程 2 修改了，所以此时当前线程 1 继续执行的时候就会出现线程安全的问题了。

正常的情况下，程序的执行是这样的：

非线程安全的执行流程是这样的：

2.3 解决方法

同样有三种解决方法

方法1：每个线程都new一个SimpleDateFormat

public class SimpleDateFormatTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 创建线程池执行任务 ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor( 10, 10, 60, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue(1000)); for (int i = 0; i < 1000; i++) { int finalI = i; // 执行任务 threadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { // 得到时间对象 Date date = new Date(finalI * 1000); // 执行时间格式化 formatAndPrint(date); } }); } // 线程池执行完任务之后关闭 threadPool.shutdown(); } /** * 格式化并打印时间 */ private static void formatAndPrint(Date date) { String result = new SimpleDateFormat("mm:ss").format(date); // 执行格式化 System.out.println("时间：" + result); // 打印最终结果 }}

方式2：synchronized等方式加锁

所有的线程必须排队执行某些业务才行，这样无形中就降低了程序的运行效率了

public class SimpleDateFormatTest { // 时间格式化对象 private static SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat(“mm:ss”); public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 创建线程池执行任务 ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor( 10, 10, 60, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue(1000)); for (int i = 0; i < 1000; i++) { int finalI = i; // 执行任务 threadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { Date date = new Date(finalI * 1000); // 得到时间对象 formatAndPrint(date); // 执行时间格式化 } }); } // 线程池执行完任务之后关闭 threadPool.shutdown(); } /** * 格式化并打印时间 */ private static void formatAndPrint(Date date) { // 执行格式化 String result = null; // 加锁 synchronized (SimpleDateFormatTest.class) { result = simpleDateFormat.format(date); } // 打印最终结果 System.out.println("时间：" + result); }}

方式3：使用ThreadLocal 为每个线程创建一个独立变量

public class SimpleDateFormatTest { // 创建 ThreadLocal 并设置默认值 private static ThreadLocal dateFormatThreadLocal = ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat(“mm:ss”)); public static void main(String[] args) { // 创建线程池执行任务 ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(10, 10, 60, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue(1000)); // 执行任务 for (int i = 0; i { Date date = new Date(finalI * 1000); // 得到时间对象 formatAndPrint(date); // 执行时间格式化 }); } threadPool.shutdown(); // 线程池执行完任务之后关闭 } /** * 格式化并打印时间 */ private static void formatAndPrint(Date date) { String result = dateFormatThreadLocal.get().format(date); // 执行格式化 System.out.println(“时间：” + result); // 打印最终结果 }}

文章来源：blog.csdn.net/QiuHaoqian/article/details/116594422

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