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SimpleDateFormat线程安全引发的事故以及解决方法

2022-07-24 22:00 编程学习

问题现象同事在多线程中使用了同一个日期的转换工具类，在运行过程中发现日志里偶现一些NumberFormatExcetion，刚开始他以为是数据问题，后来找我仔细分析日志，发现日期字符串存在丢失长度、长度不全等问题，判断是多线程导致，测试代码如下：public class DateTest { //工具类中的日期组件 private static final SimpleDateForm

问题现象

同事在多线程中使用了同一个日期的转换工具类，在运行过程中发现日志里偶现一些NumberFormatExcetion，刚开始他以为是数据问题，后来找我仔细分析日志，发现日期字符串存在丢失长度、长度不全等问题，判断是多线程导致，测试代码如下：

public class DateTest {    //工具类中的日期组件    private static final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");    public static void main(String[] args) throws Exception {        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(10, 100, 1, TimeUnit.MINUTES, new LinkedBlockingQueue<>(10));        for (int i = 0; i < 100; i++) {            threadPoolExecutor.execute(() -> {                String dateString = sdf.format(new Date());                try {                    Date parseDate = sdf.parse(dateString);                    String dateString2 = sdf.format(parseDate);                    System.out.println(dateString.equals(dateString2));                } catch (Exception e) {                    e.printStackTrace();                }            });        }    }}

打印结果：

原因分析

全局变量的SimpleDateFormat，在并发情况下，存在安全性问题。

我们通过源码看下：

SimpleDateFormat继承了 DateFormat

DateFormat类中维护了一个全局的Calendar变量

sdf.parse(dateStr)和sdf.format(date)，都是由Calendar引用来储存的。

如果SimpleDateFormat是static全局共享的，Calendar引用也会被共享。

又因为Calendar内部并没有线程安全机制，所以全局共享的SimpleDateFormat不是线性安全的。

解决方法

解决方式一

「FastDateFormat（FastDateFormat能保证线程安全）替换 SimpleDateFormat」

private static final FastDateFormat sdf = FastDateFormat.getInstance("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

测试代码如下所示：

public class DateTest {    //工具类中的日期组件//    private static final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");    private static final FastDateFormat sdf = FastDateFormat.getInstance("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");    public static void main(String[] args) throws Exception {        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(10, 100, 1, TimeUnit.MINUTES, new LinkedBlockingQueue<>(10));        for (int i = 0; i < 100; i++) {            threadPoolExecutor.execute(() -> {                String dateString = sdf.format(new Date());                try {                    Date parseDate = sdf.parse(dateString);                    String dateString2 = sdf.format(parseDate);                    System.out.println(dateString.equals(dateString2));                } catch (Exception e) {                    e.printStackTrace();                }            });        }        threadPoolExecutor.shutdown();    }}

打印结果：

解决方式二

「使用DateTimeFormatter（DateTimeFormatter是线程安全的，java 8+支持）代替SimpleDateFormat」

private static DateTimeFormatter sdf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

测试代码如下：

public class DateTest {    //工具类中的日期组件//    private static final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");    private static DateTimeFormatter sdf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");//    private static final FastDateFormat sdf = FastDateFormat.getInstance("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");    public static void main(String[] args) throws Exception {        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(10, 100, 1, TimeUnit.MINUTES, new LinkedBlockingQueue<>(10));        for (int i = 0; i < 100; i++) {            threadPoolExecutor.execute(() -> {                try {                    String dateString = sdf.format(LocalDateTime.now());                    TemporalAccessor temporalAccessor = sdf.parse(dateString);                    String dateString2 = sdf.format(temporalAccessor);                    System.out.println(dateString.equals(dateString2));                } catch (Exception e) {                    e.printStackTrace();                }            });        }        threadPoolExecutor.shutdown();    }}

打印结果如下：