SimpleDateFormat线程不安全测试

SimpleDateFormat 禁止定义成 static 变量或者全局共享变量,因为它是线程不安全的,阿里巴巴的《Java开发手册》:

为什么SimpleDateFormat 是线程不安全?

format 方法源码:

可以看到 calendar 变量居然是全局变量,多线程情况下就会存在设置脏变量的情况。

所以,如果要用 SimpleDateFormat,就在每次用的时候都创建一个 SimpleDateFormat 对象,做到线程间隔离;或者使用ThreadLocal:每个线程拥有自己的SimpleDateFormat对象。

使用线程池测试如下:

public class Demo2SimpleDateFormat {

    private static SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm");
    private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> ndf = ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm"));

    public static void main(String[] args) {
        /**
         * SimpleDateFormat线程不安全测试
         */
        ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();
        List<String> dateStrList = new ArrayList();
        dateStrList.add("2020-06-11 10:00:01");
        dateStrList.add("2020-06-12 11:00:02");
        dateStrList.add("2020-06-13 12:00:03");
        dateStrList.add("2020-06-14 13:00:04");
        dateStrList.add("2020-06-15 14:00:05");
        for (String s : dateStrList) {
            threadPool.execute(() -> {
                try {
                    Date date = ndf.get().parse(s);
//                    Date date = sdf.parse(s);
                    System.out.println(date);
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (ParseException | InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
    }

控制台正常打印:

Mon Jun 01 10:00:00 CST 2020
Fri Jun 05 14:00:00 CST 2020
Wed Jun 03 12:00:00 CST 2020
Thu Jun 04 13:00:00 CST 2020
Tue Jun 02 11:00:00 CST 2020

定义成 static 变量或者全局共享变量后报错:

总结:

1;全局变量使用中需要考虑多线程线程安全问题

2:慎用全局数字运算

3: 资源连接

资源连接包括数据库连接、FTP连接、Redis连接等,这种也要慎用全局变量,一旦使用全局变量,就会遇到以下问题:

1)关闭连接的时候,就可能把别人正在操作的连接给关了,导致其他线程的业务中断;

2)因为是全局变量,创建的时候可能会创建多个实例,在关闭连接的时候,就可能只关闭了一个对象的连接,造成其他连接没有被关闭,最后导致连接耗光系统不可用;

 

日期处理应该使用JDK8的日期API来替换Date、Calendar类了

JDK8 日期API :https://www.jianshu.com/p/f4abe1e38e09

<think>好的,我现在需要帮用户理解为什么SimpleDateFormat是非线程安全的,以及如何解决这个问题。首先,我得先回忆一下相关的知识。记得SimpleDateFormat多线程环境下使用会有问题,但具体原因是什么呢?可能跟内部状态有关? 用户提供的引用中提到,SimpleDateFormat线程安全的,主要是因为它在内部使用了Calendar对象。比如引用[5]说,多个线程共享一个static的SimpleDateFormat实例时,会共享同一个Calendar,导致数据混乱。比如parse方法里会先clear(),然后设置日期,这时候如果多个线程同时操作,一个线程可能刚clear完,另一个线程就开始设置,导致结果错误。 那接下来要解释这个原因。需要分点说明,内部变量如Calendar被共享,方法中的操作步骤如clear和设置是原子操作,导致线程间互相干扰。这样用户更容易理解。 然后是解决方案部分。根据引用里的内容,解决方法大概有几种:使用static,每次创建新实例;加同步锁synchronized或者Lock;使用ThreadLocal;换成线程安全的类如DateTimeFormatter。 引用[3]提到用synchronized会影响性能,高并发下推荐。ThreadLocal可能更高效,每个线程有自己的实例。而Java 8的DateTimeFormatter是更好的替代方案,因为它可变,线程安全。 还要注意其他类库中的DateFormat子类也可能有同样问题,比如POI的ExcelStyleDateFormatter,引用[4]提到这点,需要提醒用户注意。 现在组织回答结构:先解释原因,再列出解决方案,每种方案说明优缺点,最后总结推荐方法。需要确保使用正确的LaTeX格式,比如行内公式用$...$,独立公式用$$...$$,但这里可能用上数学公式,所以主要注意代码块和引用标识。 检查是否有遗漏点,比如错误示例或代码?用户给的示例是关于快速排序的,但当前问题需要关于SimpleDateFormat的,可能需要代码示例。比如展示线程安全的代码,然后给出解决方案的代码,如ThreadLocal或DateTimeFormatter的使用。 另外,用户要求生成相关问题,需要根据内容提出相关问题,比如如何测试线程安全问题、DateTimeFormatter的用法、ThreadLocal的原理等。 确保引用正确,每个引用来源在回答中标明,比如[^1]、[^2]等,但用户提供的引用内容可能有些重复,需要正确对应。例如,引用[1]和[2]都提到线程安全问题,引用[3]讨论解决方案,引用[5]详细解释内部机制。 最后,语言要口语化,避免使用专业术语过多,但准确传达信息。比如用“比如,线程A刚清空日历对象,线程B就开始设置日期”,这样的例子帮助理解。 总结思考步骤:先分析问题原因,再整理解决方案,考虑代码示例和相关问题,确保引用正确,结构清晰。</think>### SimpleDateFormat 线程安全问题及解决方案 #### 一、非线程安全的原因 1. **共享可变内部状态** SimpleDateFormat 内部依赖 `Calendar` 对象进行日期计算[^5]。例如,`parse()` 方法中会先调用 `calendar.clear()` 清空状态,再逐步设置日期值。若多个线程共享同一个 SimpleDateFormat 实例,可能导致线程 A 刚清空 `Calendar`,线程 B 就开始修改它,最终引发数据混乱或异常。 2. **非原子操作** 日期解析和格式化的过程包含多个步骤(如清空、赋值、计算),这些操作在多线程环境下可能被**交错执行**,导致结果错误[^2]。 #### 二、解决方案 以下是 5 种常用方法,按推荐程度排序: 1. **避免共享实例(每次创建新对象)** 每次使用时创建新实例,但频繁创建/销毁可能影响性能。 ```java SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"); Date date = sdf.parse("2023-10-01"); ``` 2. **使用 ThreadLocal** 为每个线程分配独立的 SimpleDateFormat 实例,避免竞争[^3]。 ```java private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> threadLocalSdf = ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd")); Date date = threadLocalSdf.get().parse("2023-10-01"); ``` 3. **替换为 DateTimeFormatter(Java 8+)** Java 8 引入的 `DateTimeFormatter` 是**可变且线程安全**的[^5]。 ```java DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd"); LocalDate date = LocalDate.parse("2023-10-01", formatter); ``` 4. **同步锁控制** 使用 `synchronized` 或 `Lock` 保证线程互斥访问,但高并发时性能较差[^3]。 ```java synchronized(sdf) { Date date = sdf.parse("2023-10-01"); } ``` 5. **第三方线程安全工具类** 如 Apache Commons Lang 的 `FastDateFormat`,但需注意其他类库(如 POI 的 `ExcelStyleDateFormatter`)也可能存在类似问题[^4]。 #### 三、总结建议 ✅ **优先选择 `DateTimeFormatter`**(Java 8+项目) ✅ 旧项目可结合 `ThreadLocal` 或按需创建实例 ❌ 避免使用 static SimpleDateFormat ---
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