关于SimpleDateFormat线程不安全的源码分析

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本文分析了SimpleDateFormat类在线程并发环境下的不安全性，并通过示例代码展示了如何避免此类问题。SimpleDateFormat作为日期格式化工具，在多线程环境中可能会导致日期解析错误。

SimpleDateFormat，线程不安全，源码分析

1、先看SimpleDateFormat类图

SimpleDateFormat继承了DateFormat
DateFormat中有个成员变量是Calendar，这个先记住，线程不安全主要就是因为这个成员变量
在这里插入图片描述

2、看下图SimpleDateFormat的parse方法

这个方法，主要就两步，
第一步是针对入参text做了一系列操作，这里可以省略不看
第二步就是下图代码中的红框部分：calb.establish(calendar)，这个入参就是上面说的
SimpleDateFormat的常成员变量

在这里插入图片描述

3、看下图，calb.establish(calendar)方法的实现

图中的三步，都不是线程安全的，因为入参cal是SimpleDateFormat的成员变量
当多个线程同时操作一个SimpleDateFormat的时候，SimpleDateFormat中的Calendar属性也就会被多个线程拿到，那么下面这三步就可能因为多个线程同时执行而乱掉

在这里插入图片描述

具体测试代码

我们用多个线程，同时操作SimpleDateFormat的parse方法，如果把SimpleDateFormat放在成员变量上，就会大概率报错，因为此时SimpleDateFormat会被多个线程同时使用。
解决方法有很多，最常见的就是在每次用SimpleDateFormat的时候都重新new一个。


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


public class MainTest {
    private static ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();

    // 定义SimpleDateFormat为成员变量，不安全
    private static final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

    // 使用成员变量转换，线程不安全
    public static String unSafeFormatDate(Date date) throws ParseException {
        return sdf.format(date);
    }

    // 使用成员变量转换，线程不安全
    public static Date unSafeParse(String strDate) throws ParseException {
        return sdf.parse(strDate);
    }

    // 每次转换都创建一个SimpleDateFormat，线程安全
    public static String safeFormatDate(Date date) throws ParseException {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        return sdf.format(date);
    }

    // 每次转换都创建一个SimpleDateFormat，线程安全
    public static Date safeParse(String strDate) throws ParseException {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        return sdf.parse(strDate);
    }

    public static void main(String[] args) {

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            executor.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        Date date = new Date();
//                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + unSafeFormatDate(date));
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + unSafeParse("2020-02-02 02:02:02"));
                    } catch (ParseException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }
    }
}

由于线程不安全，常见的错误如下：

Exception in thread "pool-1-thread-3" Exception in thread "pool-1-thread-1" java.lang.NumberFormatException: multiple points
	at sun.misc.FloatingDecimal.readJavaFormatString(FloatingDecimal.java:1890)
	at sun.misc.FloatingDecimal.parseDouble(FloatingDecimal.java:110)
	at java.lang.Double.parseDouble(Double.java:538)
	at java.text.DigitList.getDouble(DigitList.java:169)
	at java.text.DecimalFormat.parse(DecimalFormat.java:2089)
	at java.text.SimpleDateFormat.subParse(SimpleDateFormat.java:1869)
	at java.text.SimpleDateFormat.parse(SimpleDateFormat.java:1514)
	at java.text.DateFormat.parse(DateFormat.java:364)
	at com.zs.qunfx.simpleDateFormat.MainTest.unSafeParse(MainTest.java:27)
	at com.zs.qunfx.simpleDateFormat.MainTest$1.run(MainTest.java:51)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

Exception in thread "pool-1-thread-8" java.lang.NumberFormatException: For input string: ""
	at java.lang.NumberFormatException.forInputString(NumberFormatException.java:65)
	at java.lang.Long.parseLong(Long.java:601)
	at java.lang.Long.parseLong(Long.java:631)
	at java.text.DigitList.getLong(DigitList.java:195)
	at java.text.DecimalFormat.parse(DecimalFormat.java:2084)
	at java.text.SimpleDateFormat.subParse(SimpleDateFormat.java:2162)
	at java.text.SimpleDateFormat.parse(SimpleDateFormat.java:1514)
	at java.text.DateFormat.parse(DateFormat.java:364)
	at com.zs.qunfx.simpleDateFormat.MainTest.unSafeParse(MainTest.java:27)
	at com.zs.qunfx.simpleDateFormat.MainTest$1.run(MainTest.java:51)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)