ThreadLocal解决SimpleDateFormat线程安全问题

原因分析

SimpleDateFormat(下面简称sdf)类内部有一个Calendar对象引用，它用来储存和这个sdf相关的日期信息，例如sdf.parse(dateStr)， sdf.format(date)诸如此类的方法参数传入的日期相关String，Date等等，都是交友Calendar引用来储存的。这样就会导致一个问题，如果你的sdf是个static的，那么多个thread 之间就会共享这个sdf，同时也是共享这个Calendar引用，并且，观察sdf.parse()方法，你会发现有如下的调用：

Date parse() {
  calendar.clear(); // 清理calendar
  ... // 执行一些操作, 设置 calendar 的日期什么的
  calendar.getTime(); // 获取calendar的时间
}

这里会导致的问题就是，如果线程A调用了sdf.parse()，并且进行了calendar.clear()后还未执行calendar.getTime()的时候，线程B又调用了sdf.parse()，这时候线程B也执行了sdf.clear()方法，这样就导致线程 A 的的calendar数据被清空了(实际上A，B的同时被清空了)。又或者当 A 执行了calendar.clear()后被挂起，这时候 B 开始调用sdf.parse()并顺利结束，这样 A 的 calendar内存储的的date 变成了后来 B 设置的calendar的date。

解决方案

最简单的解决方案我们可以把static去掉，这样每个新的线程都会有一个自己的sdf实例，从而避免线程安全的问题。然而，使用这种方法，在高并发的情况下会大量的new sdf以及销毁sdf，这样是非常耗费资源的，所以是不可行的。

另外一种方法可以使用Threadlocal解决此问题，对于每个线程SimpleDateFormat不存在影响他们之间协作的状态，为每个线程创建一个SimpleDateFormat变量的拷贝或者叫做副本，代码如下：

/** 
 * 使用ThreadLocal以空间换时间解决SimpleDateFormat线程安全问题。 
 */  
public class DateUtil {  
      
    private static final String DATE_FORMAT = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss";  
      
    @SuppressWarnings("rawtypes")  
    private static ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal() {  
        protected synchronized Object initialValue() {  
            return new SimpleDateFormat(DATE_FORMAT);  
        }  
    };  
  
    public static DateFormat getDateFormat() {  
        return (DateFormat) threadLocal.get();  
    }  
  
    public static Date parse(String textDate) throws ParseException {  
        return getDateFormat().parse(textDate);  
    }  
}

创建一个ThreadLocal类变量，这里创建时用了一个匿名类，覆盖了initialValue方法，主要作用是创建时初始化实例，也可以采用下面方式创建。

//第一次调用get将返回null  
private static ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal()；  
//获取线程的变量副本，如果不覆盖initialValue，第一次get返回null，故需要初始化一个SimpleDateFormat，并set到threadLocal中  
public static DateFormat getDateFormat() {  
    DateFormat df = (DateFormat) threadLocal.get();  
    if(df==null){
        df = new SimpleDateFormat(DATE_FORMAT)  
        threadLocal.set(df);  
    }  
    return df;  
}

通过以上方式，每个线程会实例化一个SimpleDateFormat实例，实例在线程内共享，达到了解决线程安全性的问题，一定程度上也提高了性能。