SimpleDateFormat线程安全重现与解决

一. 为什么SimpleDateFormat不是线程安全的？

  Java源码如下：

   

/** 
* 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. 
*/  
public class SimpleDateFormat extends DateFormat {  
      
    public Date parse(String text, ParsePosition pos){  
        calendar.clear(); // Clears all the time fields  
        // other logic ...  
        Date parsedDate = calendar.getTime();  
    }  
}  
  
  
abstract class DateFormat{  
    // other logic ...  
    protected Calendar calendar;  
    public Date parse(String source) throws ParseException{  
        ParsePosition pos = new ParsePosition(0);  
        Date result = parse(source, pos);  
        if (pos.index == 0)  
            throw new ParseException("Unparseable date: \"" + source + "\"" ,  
                pos.errorIndex);  
        return result;  
    }  
}

 如果我们把SimpleDateFormat定义成static成员变量，那么多个thread之间会共享这个sdf对象， 所以Calendar对象也会共享。

 

假定线程A和线程B都进入了parse(text, pos) 方法， 线程B执行到calendar.clear()后，线程A执行到calendar.getTime(), 那么就会有问题。

 

二. 问题重现：

package cn.com.common.thread;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Locale;

/**
 * 
* @ClassName: ThreadSimpledateformat 
* @Description:Simpledateformat线程安全
* @author linsky328
* @date 2017年7月4日 上午11:29:20 
*
 */
public class ThreadSimpledateformat {
	
	private static SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("dd-MMM-yyyy", Locale.US);  
    private static String date[] = { "01-Jan-1999", "01-Jan-2000", "01-Jan-2001" };  
  
    public static void main(String[] args) {  
        for (int i = 0; i < date.length; i++) {  
            final int temp = i;  
            new Thread(new Runnable() {  
                @Override  
                public void run() {  
                    try {  
                        while (true) {  
                            String str1 = date[temp];  
                            String str2 = sdf.format(sdf.parse(str1));  
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ", " + str1 + "," + str2);  
                            if(!str1.equals(str2)){  
                                throw new RuntimeException(Thread.currentThread().getName()   
                                        + ", Expected " + str1 + " but got " + str2);  
                            }  
                        }  
                    } catch (Exception e) {  
                        throw new RuntimeException("parse failed", e);  
                    }  
                }  
            }).start();  
        }  
    }  
}

 多次运行，便会出现异常错误：

 Exception in thread "Thread-1" Thread-0, 01-Jan-1999,01-Jan-1999

Thread-0, 01-Jan-1999,01-Jan-1999

Thread-0, 01-Jan-1999,01-Jan-1999

Thread-0, 01-Jan-1999,01-Jan-1999

java.lang.RuntimeException: parse failed

at cn.com.common.thread.ThreadSimpledateformat$1.run(ThreadSimpledateformat.java:36)

at java.lang.Thread.run(Unknown Source)

Caused by: java.lang.NumberFormatException: For input string: ".11E1.11E1"

at sun.misc.FloatingDecimal.readJavaFormatString(Unknown Source)

线程访问的情况大致如下图：

 

       SimpleDateFormat 类内部有一个 Calendar 对象引用,它用来储存和这个 SimpleDateFormat 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, 都是交给 Calendar 引用来储存的.这样就会导致一个问题,如果你的 SimpleDateFormat  是个static 的, 那么多个thread 之间就会共享这个SimpleDateFormat  , 同时也是共享这个Calendar引用，那么就出现时间混乱的情况。

 

三. 解决方案：

1. 解决方案a：

将SimpleDateFormat定义成局部变量：

private  SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("dd-MMM-yyyy", Locale.US);  

 缺点：每调用一次方法就会创建一个SimpleDateFormat对象，方法结束又要作为垃圾回收。,这样是非常耗费资源的。

 

2 解决方案b:

加一把线程同步锁：synchronized(lock)

package cn.com.common.thread;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Locale;

/**
 * 
* @ClassName: ThreadSimpledateformat 
* @Description:Simpledateformat线程安全
* @author linsky328
* @date 2017年7月4日 上午11:29:20 
*
 */
public class ThreadSimpledateformat {
	
	private static SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("dd-MMM-yyyy", Locale.US);  
    private static String date[] = { "01-Jan-1999", "01-Jan-2000", "01-Jan-2001" };  
  
    public static void main(String[] args) {  
        for (int i = 0; i < date.length; i++) {  
            final int temp = i;  
            new Thread(new Runnable() {  
                @Override  
                public void run() {  
                    try {  
                        while (true) {  
                            synchronized (sdf) {
								String str1 = date[temp];
								String str2 = sdf.format(sdf.parse(str1));
								System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ", " + str1 + "," + str2);
								if (!str1.equals(str2)) {
									throw new RuntimeException(Thread.currentThread().getName() + ", Expected " + str1
											+ " but got " + str2);
								}
							}  
                        }  
                    } catch (Exception e) {  
                        throw new RuntimeException("parse failed", e);  
                    }  
                }  
            }).start();  
        }  
    }  
}

 缺点：性能较差，每次都要等待锁释放后其他线程才能进入。

 

 

3. 解决方案c: (推荐)

使用ThreadLocal: 每个线程都将拥有自己的SimpleDateFormat对象副本。

package cn.com.common.thread;

 

import java.text.SimpleDateFormat;

import java.util.Locale;

 

/**

 * 

* @ClassName: ThreadSimpledateformat 

* @Description:Simpledateformat线程安全

* @author linsky328

* @date 2017年7月4日 上午11:29:20 

*

 */

public class ThreadSimpledateformat {

 

 

    private static String date[] = { "01-Jan-1999", "01-Jan-2000", "01-Jan-2001" };  

    

    

    private static ThreadLocal<SimpleDateFormat> local = new ThreadLocal<SimpleDateFormat>();  

    

    public static SimpleDateFormat getSimpleDateFormat(){  

        SimpleDateFormat sdf = local.get();  

        if (sdf == null) {  

            sdf = new SimpleDateFormat("dd-MMM-yyyy", Locale.US);  

            local.set(sdf);  

        }  

        return  sdf;

    }

    

    public static void main(String[] args) {  

        for (int i = 0; i < date.length; i++) {  

            final int temp = i;  

            new Thread(new Runnable() {  

                @Override  

                public void run() {  

                    try {  

                        while (true) {  

String str1 = date[temp];

String str2 = getSimpleDateFormat().format(getSimpleDateFormat().parse(str1));

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ", " + str1 + "," + str2);

if (!str1.equals(str2)) {

throw new RuntimeException(Thread.currentThread().getName() + ", Expected " + str1

+ " but got " + str2);

}

}  

                    } catch (Exception e) {  

                        throw new RuntimeException("parse failed", e);  

                    }  

                }  

            }).start();  

        }  

    }  

 

}