為什么阿里Java規約要求謹慎使用SimpleDateFormat


前言

在阿里Java開發規約中,有強制性的提到SimpleDateFormat 是線程不安全的類 ,在使用的時候應當注意線程安全問題,如下:

其實之前已經介紹過使用JDK1.8的DateTimeFormatter 和LocalDateTime來處理時間了,還在用SimpleDateFormat?Java8都發布N年了,轉LocalDateTime吧。今天,就來說說SimpleDateFormat的線程安全問題。

SimpleDateFormat是非線程安全的

時間處理,基本所有項目上都是需要使用到的,往往很多初學者會把SimpleDateFormat定義為static類型,然后在進行時間轉化的時候沒有做加鎖處理。如下:

public class Main {

    private final static SimpleDateFormat SDFT = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

    public static void main(String[] args) throws ParseException {
        System.out.println(SDFT.parse("2019-05-29 12:12:12"));
    }

}

當然,本代碼直接運行是沒有問題的。但是,當此SDFT實例應用到多線程環境下的時候,就會出現致命的問題。假設有如下代碼:

public class Main {

    private static SimpleDateFormat SDFT = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i < 31; i++) {
            int ii = i;
            new Thread(() -> {
                Date date = null;
                try {
                    String s = "2019-05-" + ii;
                    date = SDFT.parse(s);
                    System.out.println("" + ii + ":" + date.getDate());
                } catch (ParseException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();
        }
    }

}

此代碼的意思是創建30個線程,去轉化不同的時間字符串,然后做打印輸出,運行結果:

(運行此代碼也有可能出現由線程安全問題引起的異常)

根據“預期結果”,兩邊的數字應該是相等的,為何這里輸出不相等呢?通過DateFormat源碼可以查看:

因為SimpleDateFormat定義為了共享的,所以其類里的屬性calendar也是多個線程共享的,這就造成了線程安全問題。

解決方案

方案一:加鎖處理

如本文例子,可以通過加鎖來保證線程安全:

public class Main {

    private static SimpleDateFormat SDFT = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i < 31; i++) {
            int ii = i;
            new Thread(() -> {
                Date date = null;
                try {
                    String s = "2019-05-" + ii;
                    synchronized (Main.class) {
                        date = SDFT.parse(s);
                    }
                    System.out.println("" + ii + ":" + date.getDate());
                } catch (ParseException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();
        }
    }

}

輸出:

4:4
3:3
1:1
2:2
29:29
28:28
27:27
26:26
30:30
25:25
23:23
21:21
20:20
22:22
18:18
24:24
19:19
17:17
16:16
14:14
15:15
12:12
13:13
10:10
11:11
9:9
7:7
6:6
5:5
8:8

方案二:每次都創建SimpleDateFormat實例

代碼改造如下:

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i < 31; i++) {
            int ii = i;
            new Thread(() -> {
                Date date = null;
                try {
                    String s = "2019-05-" + ii;
                    date = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").parse(s);
                    System.out.println("" + ii + ":" + date.getDate());
                } catch (ParseException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();
        }
    }

每次使用SimpleDateFormat的時候,都去創建一個SimpleDateFormat實例,保證SimpleDateFormat實例不被共享。

方案三:使用LocalThread

這是阿里Java規約里提到的解決方法之一,之所以可以使用LocalThread來解決此問題,代碼改造如下:

public class Main {

    private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> threadLocal = new ThreadLocal<SimpleDateFormat>() {
        @Override
        protected SimpleDateFormat initialValue() {
            return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
        }
    };

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i < 31; i++) {
            int ii = i;
            new Thread(() -> {
                Date date = null;
                try {
                    String s = "2019-05-" + ii;
                    date = threadLocal.get().parse(s);
                    System.out.println("" + ii + ":" + date.getDate());
                } catch (ParseException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();
        }
    }

}

運行結果如下:

22:22
2:2
24:24
15:15
17:17
16:16
29:29
9:9
30:30
3:3
4:4
5:5
12:12
8:8
20:20
26:26
21:21
28:28
19:19
27:27
18:18
1:1
14:14
25:25
11:11
13:13
7:7
6:6
23:23
10:10

解決方法四:使用JDK1.8提供的DateTimeFormatter來處理時間,這里就不贅述了,可以參考我之前的文章。


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