SimpleDateFormat线程不安全性探讨

最新推荐文章于 2024-10-17 13:27:29 发布

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本文探讨了SimpleDateFormat的线程不安全性，由于内部使用的Calendar对象在多线程环境下可能导致转换错误。在单例或多例并结合static使用时，SimpleDateFormat容易引发问题。解决方法是通过ThreadLocal来确保每个线程拥有独立的SimpleDateFormat实例，避免共享导致的错误。

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为什么SimpleDateFormat是线程不安全的？

因为SimpleDateFormat中有一个对象为Calendar，这个类在format中的作用就是将日期转换为字符串，而在转换过程中会涉及到一个方法：

xxx 此处省去一堆字
calendar.setTime(date);
xxxx 此处省去一堆字

该方法就是将传入的date放入calendar内，试想，如果一个线程将date放入了，然后立刻切换到另一个线程，另一个线程就会将calendar中的date覆盖。这样一来，所做的转换肯定就是不准确的啦。

SimpleDataFormat在什么情况下使用是不安全的？

1、如果实例是单例，那么SimpleDataFormat作为成员变量就是不安全的。

比如下面这个例子：

public class MyThread implements Runnable {
    private SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd,HHmmss");

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try {

                String date = simpleDateFormat.format(new Date(Math.abs(new Random().nextLong())));
                System.out.println("日期为：" + date);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
                System.exit(1);
            }
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread myThread = new MyThread();
        new Thread(myThread).start();
        new Thread(myThread).start();

    }
}

一起来看下结果喽：

日期为：948621410818,224915
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 5595819
	at sun.util.calendar.BaseCalendar.getCalendarDateFromFixedDate(BaseCalendar.java:453)
	at java.util.GregorianCalendar.computeFields(GregorianCalendar.java:2397)
	at java.util.GregorianCalendar.computeFields(GregorianCalendar.java:2312)
	at java.util.Calendar.complete(Calendar.java:2268)
	at java.util.Calendar.get(Calendar.java:1826)
	at java.text.SimpleDateFormat.subFormat(SimpleDateFormat.java:1119)
	at java.text.SimpleDateFormat.format(SimpleDateFormat.java:966)
	at java.text.SimpleDateFormat.format(SimpleDateFormat.java:936)
	at java.text.DateFormat.format(DateFormat.java:345)
	at com.kk.test.MyThread.run(MyThread.java:23)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

一起来分析一下，如果是单例，则实例化过程是在堆上分配内存，所以simpleDateFormat也是在堆上分配的。而每个线程都有自身的虚拟机栈，每次需要simpleDateFormat的时候，它会将其从内存中加载进虚拟机栈里面。但是线程可能会修改堆中的值，所以，一个线程使用完后，另一个线程很容易加载错误的date。

2、如果实例是多例，那么如果SimpleDateFormat定义为static时，也是会出现问题的。因为static方法是在方法区分配内存的，多个实例是共享的，所以即使是多例模式，其还是很容易修改SimpleDateFormat里面的值的。

如何解决线程安全问题？

很简单，只需将其放入ThreadLocal里面就行了，ThreadLocal就是线程私有的，也类似于一个Map，每个线程都有自己的内存空间，各个线程间是不会出现共享情况发生的。

public class MyThread implements Runnable {
    private ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal() {
        @Override
        protected SimpleDateFormat initialValue() {
            return new SimpleDateFormat("yyyyMMdd,HHmmss");
        }
    };

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try {

                String date = ((SimpleDateFormat)threadLocal.get()).format(new Date(Math.abs(new Random().nextLong())));
                System.out.println("日期为：" + date);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
                System.exit(1);
            }
        }
    }
}