SimpleDateFomat线程安全问题

​        在多线程情况下使用SimpleDateFormat要尤其注意，它不是线程安全的。问题是一个老问题，但是经常出现。

        在java的api中这样描述：

“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.”

        这个类一个典型的场景是按照指定的格式，将日期类型数据转换为字符串类型，或者将字符串类型转换为日期类型。

（1）多线程场景，在方法体内部new DateFormat对象，但是这种情况对于内存开销比较大，同时对于一些可以复用的格式，重复来拷贝代码看起来有点恶心；

（2）通过synchronize机制，但是线程同步同样会造成性能下降；

（3）到通过静态工厂方法例如“getDateInstance”来创建DateFormat的对象，这种方法看起来很有效，但是由于在DateFormat中缺乏同步，所以在多线程获取同一个对象的时候会出现问题，典型的异常有NumberFormatExcetion和ArrayIndexOutOfBoundsException；

（4）通过ThreadLocal来搞定；

（5）使用第三方工具包，例如apache-common的DateFormatUtils；

 

A、首先模拟一个线程安全问题

在用到format的时候，我们经常在方法中new一个对象，SimpleDateFormat sf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");但是有时候，我们为了省事和复用，把这个对象作为静态对象来抽取出来，但是这样是有问题的，线程不安全。

下面这个例子，SimpleDateFormat的对象是静态类，所以执行结果的时候就出现错乱的情况了。

import  java.text.SimpleDateFormat;
import  java.util.Date;
import  java.util.concurrent.ExecutorService;
import  java.util.concurrent.Executors;

import  org.junit.Test;
public  class  SimpleTest {
    public  static  void  main(String[] args) {
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool( 10 );
            for ( int  i= 0 ;i< 30 ;i++){
                threadPool.submit( new  TestSimpleThread( new  Date( 2012 , 11 ,i),i));
            }
    }
}
class  TestSimpleThread  implements  Runnable{
    private  static  SimpleDateFormat sf =  new  SimpleDateFormat( "yyyy-MM-dd" );

    private  Date date;
    private  int  temp;
    public  TestSimpleThread(Date d, int  t){
        date = d;
        temp = t;
    }
    @Override
    public  void  run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "---" +temp+ "---" +sf.format(date));
    }

}

按照我们的设计，两列值如果线程安全，那应该是相同的，但是执行的时候出现了错误。

 

B、上面SimpleDateFormat是类的静态属性，通过加锁能够解决这个问题，下面例子跑出来的结果是正常的

import  java.text.SimpleDateFormat;
import  java.util.Date;
import  java.util.concurrent.ExecutorService;
import  java.util.concurrent.Executors;

import  org.junit.Test;
public  class  SimpleTest {
    public  static  void  main(String[] args) {
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool( 10 );
            for ( int  i= 0 ;i< 30 ;i++){
                threadPool.submit( new  TestSimpleThread( new  Date( 2012 , 11 ,i),i));
            }
    }
}
class  TestSimpleThread  implements  Runnable{
    private  static  SimpleDateFormat sf =  new  SimpleDateFormat( "yyyy-MM-dd" );

    public  String convertDateToString(Date d)  throws  Exception {
        String result;
        synchronized  (sf) {
            result = sf.format(d);
        }
        return  result;
    }

    private  Date date;
    private  int  temp;
    public  TestSimpleThread(Date d, int  t){
        date = d;
        temp = t;
    }
    @Override
    public  void  run() {
        try  {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "---" +temp+ "---" +convertDateToString(date));
        }  catch  (Exception e) {
            //
        }
    }

}

在进行format的时候加了同步：

C、通过 SimpleDateFormat.getDateInstance()来获取对象进行操作，没有还原上面说的场景，但是发现一个问题，就是里面的参数是int类型，如果想灵活的进行自定义格式，用起来不是很方便。

D、采用ThreadLocal的方式来解决线程安全问题

下面这个是通过覆盖initialValue方法，

public  class  ThreadLocalSF {

    private  static  ThreadLocal<DateFormat> threadDateFormatDefault =  new  ThreadLocal<DateFormat>(){
        @Override
        protected  DateFormat initialValue() {
            return  new  SimpleDateFormat( "yyyy-MM-dd" );
        }
    };
    public  static  String convertDateToString(Date d) {
        return  threadDateFormatDefault.get().format(d);
    }
}

还有一中就是 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 class DateUtil {

    private static final String DATE_FORMAT =  "yyyy-MM-dd HH:mm:ss" ;

    // 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;
    }

}

 

网上有张图对于三种方式的TPS做了对比，性能最好的是ThreadLocal的方式。

 

看了一些公共的DateUtil类，基本上采用的最简单的模式：

写一个静态类DateUtil，里面搞一个静态方法，每个方法内部new一个SimpleDateFormat的类，然后进行调用，这种最简单呵呵。

 

参考：http://www.javacodegeeks.com/2010/07/java-best-practices-dateformat-in.html