java的SimpleDateFormat线程不安全出问题了，项目不支持java8，虚竹教你这一招

Posted 2021-08-29 小虚竹

目录

• 一、场景
• 二、SimpleDateFormat线程为什么是线程不安全的呢？
• • 验证SimpleDateFormat线程不安全
• 三、FastDateFormat源码分析
• • 实践
• 四、结论

一、场景

在java8以前，要格式化日期时间，就需要用到SimpleDateFormat。

但我们知道SimpleDateFormat是线程不安全的，处理时要特别小心，要加锁或者不能定义为static，要在方法内new出对象，再进行格式化。很麻烦，而且重复地new出对象，也加大了内存开销。

后来Apache 在commons-lang 包中扩展了FastDateFormat对象，它是一个线程安全的,可以用来完美替换SimpleDateFormat。

二、SimpleDateFormat线程为什么是线程不安全的呢？

来看看SimpleDateFormat的源码

// Called from Format after creating a FieldDelegate
    private StringBuffer format(Date date, StringBuffer toAppendTo,
                                FieldDelegate delegate) {
        // Convert input date to time field list
        calendar.setTime(date);
		...
    }

问题就出在成员变量calendar，如果在使用SimpleDateFormat时，用static定义，那SimpleDateFormat变成了共享变量。那SimpleDateFormat中的calendar就可以被多个线程访问到。

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{

        private volatile int i=0;

        @Override
        public void run() {
            while (i<10){
				String dateString = simpleDateFormat.format(new Date());
				try {
					Date parseDate = simpleDateFormat.parse(dateString);
					String dateString2 = simpleDateFormat.format(parseDate);
					System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" : "+i++);
					System.out.println(dateString.equals(dateString2));
					System.out.println("-------------------------");
				} catch (ParseException e) {
					e.printStackTrace();
				}
            }
        }
    }
}

出现了两次false，说明线程是不安全的。

三、FastDateFormat源码分析

 Apache Commons Lang 3.5

//FastDateFormat
@Override
public 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(c);
	}

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<br>
 * 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<FastDateFormat> CACHE = new FormatCache<FastDateFormat>(){
   @Override
   protected FastDateFormat createInstance(final String pattern, final TimeZone timeZone, final Locale locale) {
      return new FastDateFormat(pattern, timeZone, locale);
   }
};

//
abstract class FormatCache<F extends Format> {
    ...
    private final ConcurrentMap<Tuple, F> cInstanceCache = new ConcurrentHashMap<>(7);

	private static final ConcurrentMap<Tuple, String> C_DATE_TIME_INSTANCE_CACHE = new ConcurrentHashMap<>(7);
    ...
}

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);

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

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。

四、结论

java8之前，可使用FastDateFormat 替换SimpleDateFormat，达到线程安全的目的；

java8及以上的，java8提供了一套新的日期时间API，可以使用DateTimeFormatter来代替SimpleDateFormat。具体的源码分析，可以看这里，传送门：万字博文教你搞懂java源码的日期和时间相关用法