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ThreadLocal示例

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作者 正文
   发表时间:2010-09-07  

    本文借花献佛,引用Tim Cull的博文“SimpleDateFormat: Performance Pig”介绍下ThreadLocal的简单使用,同时也对SimpleDateFormat的使用有个深入的了解。

Tim Cull 写道
Just yesterday I came across this problem “in the wild” for the third time in my career so far: an application with performance problems creating tons of java.text.SimpleDateFormat instances. So, I have to get this out there: creating a new instance of SimpleDateFormat is incredibly expensive and should be minimized. In the case that prompted this post, I was using JProfiler to profile this code that parses a CSV file and discovered that 50% of the time it took to suck in the file and make 55,000 objects out of it was spent solely in the constructor of SimpleDateFormat. It created and then threw away a new one every time it had to parse a date. Whew!

“Great,” you think, “I’ll just create one, static instance, slap it in a field in a DateUtils helper class and life will be good.”

Well, more precisely, life will be good about 97% of the time. A few days after you roll that code into production you’ll discover the second cool fact that’s good to know: SimpleDateFormat is not thread safe. Your code will work just fine most of the time and all of your regression tests will probably pass, but once your system gets under a production load you’ll see the occasional exception.

“Fine,” you think, “I’ll just slap a ’synchronized’ around my use of that one, static instance.”

Ok, fine, you could do that and you’d be more or less ok, but the problem is that you’ve now taken a very common operation (date formatting and parsing) and crammed all of your otherwise-lovely, super-parallel application through a single pipe to get it done.

      

     大致意思:Tim Cull碰到一个SimpleDateFormat带来的严重的性能问题,该问题主要有SimpleDateFormat引发,创建一个SimpleDateFormat实例的开销比较昂贵,解析字符串时间时频繁创建生命周期短暂的实例导致性能低下。即使将SimpleDateFormat定义为静态类变量,貌似能解决这个问题,但是SimpleDateFormat是非线程安全的,同样存在问题,如果用‘synchronized’线程同步同样面临问题,同步导致性能下降(线程之间序列化的获取SimpleDateFormat实例)。

    Tim Cull使用Threadlocal解决了此问题,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:

 

import java.text.DateFormat;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
/**
 * 使用ThreadLocal以空间换时间解决SimpleDateFormat线程安全问题。
 * @author 
 *
 */
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;
}

 

   我们看下我们覆盖的initialValue方法:

 

protected T initialValue() {
        return null;//直接返回null
    }

 

 

 

 

   发表时间:2010-09-07  
嗯,这也是一种直接的解决问题的思路
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   发表时间:2010-09-08   最后修改:2010-09-09
import java.text.DateFormat;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class DateUtil {

  private static final String DATE_FORMAT = "yyyy-MM-dd";

  private static Map<String, DateFormat> map = new HashMap<String, DateFormat>();
  
  private static String lock = "lock";
  
  public static DateFormat getInstance(String pattern) {
    DateFormat instance = map.get(pattern);
    if (instance == null) { 
      synchronized(lock) {            // 线程同步,只让一个线程进来实例化
        instance = map.get(pattern);  // 如果两个线程同时取到的都为null时,其中一个线程实例化后,另一个线程就不需要实例化了
        if (instance == null) { 
          instance = new SimpleDateFormat(DATE_FORMAT);
          map.put(pattern, instance);
        }
      }
    }
    
    return instance;
  }
  
  public static DateFormat getDateFormat(String pattern) {
    return getInstance(pattern);
  }

  public static Date parse(String textDate, String pattern) throws ParseException {
    if (pattern == null || pattern.equals("")) {
      pattern = DATE_FORMAT;
    }
    if (textDate == null || textDate.equals("")) {
      return null;
    }
    return getDateFormat(pattern).parse(textDate);
  }

}


对于各种不同的pattern,又保持多线程下同一个pattern共享同一个实例,以上代码可以实现,不妥之处,欢迎指正。

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   发表时间:2010-09-08   最后修改:2010-09-08
zhang34082 写道
有个问题一直没弄明白,问下:ThreadLocal 是线程的属性,假如有多个线程调用,是不是每个线程都有各自ThreadLocal的实例

static修饰ThreadLocal,说明这是类变量,既然是类变量,一个类只有一个,多个线程共享同一个类变量
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   发表时间:2010-09-08  
真有想法(可以说是创意)。
0 请登录后投票
   发表时间:2010-09-08  
支持one,
希望能经常看到这样的文章!
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   发表时间:2010-09-08  
没怎么明白
0 请登录后投票
   发表时间:2010-09-08  
不明白 如果format 有2种或者更多 怎么处理
String DATE_FORMAT = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"; 
String DATE_FORMAT = "yyyy/MM/dd HH:mm:ss"; .....
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   发表时间:2010-09-08  
pengjunwu 写道
不明白 如果format 有2种或者更多 怎么处理
String DATE_FORMAT = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"; 
String DATE_FORMAT = "yyyy/MM/dd HH:mm:ss"; .....

如果你有两个format,那就建多一个ThreadLocal变量呀,楼主想要表达的意思是说不要每次都new一个SimpleFormat,同个线程可以共享一个SimpleFormat。
0 请登录后投票
   发表时间:2010-09-08   最后修改:2010-09-08
pengjunwu 写道
不明白 如果format 有2种或者更多 怎么处理
String DATE_FORMAT = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"; 
String DATE_FORMAT = "yyyy/MM/dd HH:mm:ss"; .....

这个示例代码针对多线程共享,循环创建SimpleDateFormat的解决方法;
您说的问题要具体问题具体分析;如果不涉及多线程大量创建对象这个方案基本用不着,所以还是直接实例化即可;
这篇文章重点是介绍ThreadLocal,所以当初没考虑你说的多种时间格式,应用场景不同,不同通用;
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