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一、SimpleDateFormat作用：
进行时间的格式化输出和解析（注意：SimpleDateFormat并不是一个线程安全的类。在多线程情况下，会出现异常！）。《阿里巴巴开发手册》对于SimpleDateFormat的使用有如下强制规范：
二、多并发场景异常重现
一般我们使用SimpleDateFormat的时候会把它定义为一个静态变量，避免频繁创建它的对象实例，如下代码：
public class SimpleDateFormatTest {
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);
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ParseException {
System.out.println(sdf.format(new Date()));
}
}咋一看没什么毛病？单线程下是OK 的，可是多线程场景下就会有异常。测试重现如下：
public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ParseException {
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(100);
for (int i = 0; i < 20; i++) {
service.execute(() -> {
for (int j = 0; j < 10; j++) {
try {
System.out.println(parse("2018-01-02 09:45:59"));
} catch (ParseException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
// 等待上述的线程执行完
service.shutdown();
service.awaitTermination(1, TimeUnit.DAYS);
}控制台打印结果：
有些线程获取的时间不对，报异常：java.lang.NumberFormatException: multiple points。
三、线程非安全原因分析
如果SimpleDateFormat定义为静态变量，那么多线程下SimpleDateFormat的实例就会被多个线程共享，B线程会读取到A线程的时间，就会出现时间差异和其它各种问题。SimpleDateFormat和它继承的DateFormat类也不是线程安全的。来看看SimpleDateFormat的format()方法的源码：
// 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);
boolean useDateFormatSymbols = useDateFormatSymbols();
for (int i = 0; i < compiledPattern.length; ) {
int tag = compiledPattern[i] >>> 8;
int count = compiledPattern[i++] & 0xff;
if (count == 255) {
count = compiledPattern[i++] << 16;
count |= compiledPattern[i++];
}
switch (tag) {
case TAG_QUOTE_ASCII_CHAR:
toAppendTo.append((char)count);
break;
case TAG_QUOTE_CHARS:
toAppendTo.append(compiledPattern, i, count);
i += count;
break;
default:
subFormat(tag, count, delegate, toAppendTo, useDateFormatSymbols);
break;
}
}
return toAppendTo;
}注意calendar.setTime(date);，SimpleDateFormat的format方法实际操作的就是Calendar。因为我们声明SimpleDateFormat为static变量，那么它的Calendar变量也就是一个共享变量，可以被多个线程访问。假设线程A执行完calendar.setTime(date)，把时间设置成2019-01-02，这时候被挂起，线程B获得CPU执行权。线程B也执行到了calendar.setTime(date)，把时间设置为2019-01-03。线程挂起，线程A继续走，calendar还会被继续使用(subFormat方法)，而这时calendar用的是线程B设置的值了，而这就是引发问题的根源，出现时间不对，线程挂死等等。其实SimpleDateFormat源码上作者也给过我们提示：
* 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.日期格式不同步。建议为每个线程创建单独的格式实例。如果多个线程同时访问一种格式，则必须在外部同步该格式。
四、解决方案
1、用的时候创建新实例，不要static为全局变量
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);
}总结：这种方案的优点是在需要用到的地方创建一个新的实例，没有线程安全问题，缺点是频繁地创建和销毁对象。
2、synchronized大法好
private static final 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);
}
}总结：这种方案的优点是synchronized可以解决线程安全问题，缺点是并发量大的时候会对性能有影响，线程阻塞。
3、ThreadLocal
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);
}总结：ThreadLocal的方案可以保证每个线程都可以有单独的一个SimpleDateFormat的对象。
4、基于JDK1.8的DateTimeFormatter（《阿里巴巴开发手册》给我们推荐的解决方案）
public class SimpleDateFormatTest {
private static final DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
public static String formatDate2(LocalDateTime date) {
return formatter.format(date);
}
public static LocalDateTime parse2(String dateNow) {
return LocalDateTime.parse(dateNow, formatter);
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ParseException {
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(100);
// 20个线程
for (int i = 0; i < 20; i++) {
service.execute(() -> {
for (int j = 0; j < 10; j++) {
try {
System.out.println(parse2(formatDate2(LocalDateTime.now())));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
// 等待上述的线程执行完
service.shutdown();
service.awaitTermination(1, TimeUnit.DAYS);
}
}总结：DateTimeFormatter（This class is immutable and thread-safe.）类是不可变的，并且是线程安全的。