SimpleDateFormat类的安全问题，这6个方案总有一个适合你

本文分享自华为云社区《【高并发】SimpleDateFormat类的线程安全问题和解决方案（附6种解决方案）》，作者：冰河。

首先问下大家：你使用的SimpleDateFormat类还安全吗？为什么说SimpleDateFormat类不是线程安全的？带着问题从本文中寻求答案。

提起SimpleDateFormat类，想必做过Java开发的童鞋都不会感到陌生。没错，它就是Java中提供的日期时间的转化类。这里，为什么说SimpleDateFormat类有线程安全问题呢？有些小伙伴可能会提出疑问：我们生产环境上一直在使用SimpleDateFormat类来解析和格式化日期和时间类型的数据，一直都没有问题啊！我的回答是：没错，那是因为你们的系统达不到SimpleDateFormat类出现问题的并发量，也就是说你们的系统没啥负载！

接下来，我们就一起看下在高并发下SimpleDateFormat类为何会出现安全问题，以及如何解决SimpleDateFormat类的安全问题。

重现SimpleDateFormat类的线程安全问题

为了重现SimpleDateFormat类的线程安全问题，一种比较简单的方式就是使用线程池结合Java并发包中的CountDownLatch类和Semaphore类来重现线程安全问题。

有关CountDownLatch类和Semaphore类的具体用法和底层原理与源码解析在【高并发专题】后文会深度分析。这里，大家只需要知道CountDownLatch类可以使一个线程等待其他线程各自执行完毕后再执行。而Semaphore类可以理解为一个计数信号量，必须由获取它的线程释放，经常用来限制访问某些资源的线程数量，例如限流等。

好了，先来看下重现SimpleDateFormat类的线程安全问题的代码，如下所示。

package io.binghe.concurrent.lab06;import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;/*** @author binghe* @version 1.0.0* @description 测试SimpleDateFormat的线程不安全问题*/
public class SimpleDateFormatTest01 {//执行总次数private static final int EXECUTE_COUNT = 1000;//同时运行的线程数量private static final int THREAD_COUNT = 20;//SimpleDateFormat对象private static SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");public static void main(String[] args) throws InterruptedException {final Semaphore semaphore = new Semaphore(THREAD_COUNT);final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(EXECUTE_COUNT);ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();for (int i = 0; i < EXECUTE_COUNT; i++){executorService.execute(() -> {try {semaphore.acquire();try {simpleDateFormat.parse("2020-01-01");} catch (ParseException e) {System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 格式化日期失败");e.printStackTrace();System.exit(1);}catch (NumberFormatException e){System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 格式化日期失败");e.printStackTrace();System.exit(1);}semaphore.release();} catch (InterruptedException e) {System.out.println("信号量发生错误");e.printStackTrace();System.exit(1);}countDownLatch.countDown();});}countDownLatch.await();executorService.shutdown();System.out.println("所有线程格式化日期成功");}
}

可以看到，在SimpleDateFormatTest01类中，首先定义了两个常量，一个是程序执行的总次数，一个是同时运行的线程数量。程序中结合线程池和CountDownLatch类与Semaphore类来模拟高并发的业务场景。其中，有关日期转化的代码只有如下一行。

simpleDateFormat.parse("2020-01-01");

当程序捕获到异常时，打印相关的信息，并退出整个程序的运行。当程序正确运行后，会打印“所有线程格式化日期成功”。

运行程序输出的结果信息如下所示。

Exception in thread "pool-1-thread-4" Exception in thread "pool-1-thread-1" Exception in thread "pool-1-thread-2" 线程：pool-1-thread-7 格式化日期失败
线程：pool-1-thread-9 格式化日期失败
线程：pool-1-thread-10 格式化日期失败
Exception in thread "pool-1-thread-3" Exception in thread "pool-1-thread-5" Exception in thread "pool-1-thread-6" 线程：pool-1-thread-15 格式化日期失败
线程：pool-1-thread-21 格式化日期失败
Exception in thread "pool-1-thread-23" 线程：pool-1-thread-16 格式化日期失败
线程：pool-1-thread-11 格式化日期失败
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
线程：pool-1-thread-27 格式化日期失败at java.lang.System.arraycopy(Native Method)at java.lang.AbstractStringBuilder.append(AbstractStringBuilder.java:597)at java.lang.StringBuffer.append(StringBuffer.java:367)at java.text.DigitList.getLong(DigitList.java:191)线程：pool-1-thread-25 格式化日期失败at java.text.DecimalFormat.parse(DecimalFormat.java:2084)at java.text.SimpleDateFormat.subParse(SimpleDateFormat.java:1869)at java.text.SimpleDateFormat.parse(SimpleDateFormat.java:1514)
线程：pool-1-thread-14 格式化日期失败at java.text.DateFormat.parse(DateFormat.java:364)at io.binghe.concurrent.lab06.SimpleDateFormatTest01.lambda$main$0(SimpleDateFormatTest01.java:47)
线程：pool-1-thread-13 格式化日期失败  at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
java.lang.NumberFormatException: For input string: ""at java.lang.NumberFormatException.forInputString(NumberFormatException.java:65)
线程：pool-1-thread-20 格式化日期失败  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 io.binghe.concurrent.lab06.SimpleDateFormatTest01.lambda$main$0(SimpleDateFormatTest01.java:47)at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
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:1869)at java.text.SimpleDateFormat.parse(SimpleDateFormat.java:1514)at java.text.DateFormat.parse(DateFormat.java:364)Process finished with exit code 1

说明，在高并发下使用SimpleDateFormat类格式化日期时抛出了异常，SimpleDateFormat类不是线程安全的！！！

接下来，我们就看下，SimpleDateFormat类为何不是线程安全的。

SimpleDateFormat类为何不是线程安全的？

那么，接下来，我们就一起来看看真正引起SimpleDateFormat类线程不安全的根本原因。

通过查看SimpleDateFormat类的源码，我们得知：SimpleDateFormat是继承自DateFormat类，DateFormat类中维护了一个全局的Calendar变量，如下所示。

/*** The {@link Calendar} instance used for calculating the date-time fields* and the instant of time. This field is used for both formatting and* parsing.** <p>Subclasses should initialize this field to a {@link Calendar}* appropriate for the {@link Locale} associated with this* <code>DateFormat</code>.* @serial*/
protected Calendar calendar;

从注释可以看出，这个Calendar对象既用于格式化也用于解析日期时间。接下来，我们再查看parse()方法接近最后的部分。

@Override
public Date parse(String text, ParsePosition pos){################此处省略N行代码##################Date parsedDate;try {parsedDate = calb.establish(calendar).getTime();// If the year value is ambiguous,// then the two-digit year == the default start yearif (ambiguousYear[0]) {if (parsedDate.before(defaultCenturyStart)) {parsedDate = calb.addYear(100).establish(calendar).getTime();}}}// An IllegalArgumentException will be thrown by Calendar.getTime()// if any fields are out of range, e.g., MONTH == 17.catch (IllegalArgumentException e) {pos.errorIndex = start;pos.index = oldStart;return null;}return parsedDate;
}

可见，最后的返回值是通过调用CalendarBuilder.establish()方法获得的，而这个方法的参数正好就是前面的Calendar对象。

接下来，我们再来看看CalendarBuilder.establish()方法，如下所示。

Calendar establish(Calendar cal) {boolean weekDate = isSet(WEEK_YEAR)&& field[WEEK_YEAR] > field[YEAR];if (weekDate && !cal.isWeekDateSupported()) {// Use YEAR insteadif (!isSet(YEAR)) {set(YEAR, field[MAX_FIELD + WEEK_YEAR]);}weekDate = false;}cal.clear();// Set the fields from the min stamp to the max stamp so that// the field resolution works in the Calendar.for (int stamp = MINIMUM_USER_STAMP; stamp < nextStamp; stamp++) {for (int index = 0; index <= maxFieldIndex; index++) {if (field[index] == stamp) {cal.set(index, field[MAX_FIELD + index]);break;}}}if (weekDate) {int weekOfYear = isSet(WEEK_OF_YEAR) ? field[MAX_FIELD + WEEK_OF_YEAR] : 1;int dayOfWeek = isSet(DAY_OF_WEEK) ?field[MAX_FIELD + DAY_OF_WEEK] : cal.getFirstDayOfWeek();if (!isValidDayOfWeek(dayOfWeek) && cal.isLenient()) {if (dayOfWeek >= 8) {dayOfWeek--;weekOfYear += dayOfWeek / 7;dayOfWeek = (dayOfWeek % 7) + 1;} else {while (dayOfWeek <= 0) {dayOfWeek += 7;weekOfYear--;}}dayOfWeek = toCalendarDayOfWeek(dayOfWeek);}cal.setWeekDate(field[MAX_FIELD + WEEK_YEAR], weekOfYear, dayOfWeek);}return cal;
}

在CalendarBuilder.establish()方法中先后调用了cal.clear()与cal.set()，也就是先清除cal对象中设置的值，再重新设置新的值。由于Calendar内部并没有线程安全机制，并且这两个操作也都不是原子性的，所以当多个线程同时操作一个SimpleDateFormat时就会引起cal的值混乱。类似地， format()方法也存在同样的问题。

因此， SimpleDateFormat类不是线程安全的根本原因是：DateFormat类中的Calendar对象被多线程共享，而Calendar对象本身不支持线程安全。

那么，得知了SimpleDateFormat类不是线程安全的，以及造成SimpleDateFormat类不是线程安全的原因，那么如何解决这个问题呢？接下来，我们就一起探讨下如何解决SimpleDateFormat类在高并发场景下的线程安全问题。

解决SimpleDateFormat类的线程安全问题

解决SimpleDateFormat类在高并发场景下的线程安全问题可以有多种方式，这里，就列举几个常用的方式供参考，大家也可以在评论区给出更多的解决方案。

1.局部变量法

最简单的一种方式就是将SimpleDateFormat类对象定义成局部变量，如下所示的代码，将SimpleDateFormat类对象定义在parse(String)方法的上面，即可解决问题。

package io.binghe.concurrent.lab06;import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;/*** @author binghe* @version 1.0.0* @description 局部变量法解决SimpleDateFormat类的线程安全问题*/
public class SimpleDateFormatTest02 {//执行总次数private static final int EXECUTE_COUNT = 1000;//同时运行的线程数量private static final int THREAD_COUNT = 20;public static void main(String[] args) throws InterruptedException {final Semaphore semaphore = new Semaphore(THREAD_COUNT);final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(EXECUTE_COUNT);ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();for (int i = 0; i < EXECUTE_COUNT; i++){executorService.execute(() -> {try {semaphore.acquire();try {SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");simpleDateFormat.parse("2020-01-01");} catch (ParseException e) {System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 格式化日期失败");e.printStackTrace();System.exit(1);}catch (NumberFormatException e){System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 格式化日期失败");e.printStackTrace();System.exit(1);}semaphore.release();} catch (InterruptedException e) {System.out.println("信号量发生错误");e.printStackTrace();System.exit(1);}countDownLatch.countDown();});}countDownLatch.await();executorService.shutdown();System.out.println("所有线程格式化日期成功");}
}

此时运行修改后的程序，输出结果如下所示。

所有线程格式化日期成功

至于在高并发场景下使用局部变量为何能解决线程的安全问题，会在【JVM专题】的JVM内存模式相关内容中深入剖析，这里不做过多的介绍了。

当然，这种方式在高并发下会创建大量的SimpleDateFormat类对象，影响程序的性能，所以，这种方式在实际生产环境不太被推荐。

2.synchronized锁方式

将SimpleDateFormat类对象定义成全局静态变量，此时所有线程共享SimpleDateFormat类对象，此时在调用格式化时间的方法时，对SimpleDateFormat对象进行同步即可，代码如下所示。

package io.binghe.concurrent.lab06;import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;/*** @author binghe* @version 1.0.0* @description 通过Synchronized锁解决SimpleDateFormat类的线程安全问题*/
public class SimpleDateFormatTest03 {//执行总次数private static final int EXECUTE_COUNT = 1000;//同时运行的线程数量private static final int THREAD_COUNT = 20;//SimpleDateFormat对象private static SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");public static void main(String[] args) throws InterruptedException {final Semaphore semaphore = new Semaphore(THREAD_COUNT);final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(EXECUTE_COUNT);ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();for (int i = 0; i < EXECUTE_COUNT; i++){executorService.execute(() -> {try {semaphore.acquire();try {synchronized (simpleDateFormat){simpleDateFormat.parse("2020-01-01");}} catch (ParseException e) {System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 格式化日期失败");e.printStackTrace();System.exit(1);}catch (NumberFormatException e){System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 格式化日期失败");e.printStackTrace();System.exit(1);}semaphore.release();} catch (InterruptedException e) {System.out.println("信号量发生错误");e.printStackTrace();System.exit(1);}countDownLatch.countDown();});}countDownLatch.await();executorService.shutdown();System.out.println("所有线程格式化日期成功");}
}

此时，解决问题的关键代码如下所示。

synchronized (simpleDateFormat){simpleDateFormat.parse("2020-01-01");
}

运行程序，输出结果如下所示。

所有线程格式化日期成功

需要注意的是，虽然这种方式能够解决SimpleDateFormat类的线程安全问题，但是由于在程序的执行过程中，为SimpleDateFormat类对象加上了synchronized锁，导致同一时刻只能有一个线程执行parse(String)方法。此时，会影响程序的执行性能，在要求高并发的生产环境下，此种方式也是不太推荐使用的。

3.Lock锁方式

Lock锁方式与synchronized锁方式实现原理相同，都是在高并发下通过JVM的锁机制来保证程序的线程安全。通过Lock锁方式解决问题的代码如下所示。

package io.binghe.concurrent.lab06;import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;/*** @author binghe* @version 1.0.0* @description 通过Lock锁解决SimpleDateFormat类的线程安全问题*/
public class SimpleDateFormatTest04 {//执行总次数private static final int EXECUTE_COUNT = 1000;//同时运行的线程数量private static final int THREAD_COUNT = 20;//SimpleDateFormat对象private static SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");//Lock对象private static Lock lock = new ReentrantLock();public static void main(String[] args) throws InterruptedException {final Semaphore semaphore = new Semaphore(THREAD_COUNT);final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(EXECUTE_COUNT);ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();for (int i = 0; i < EXECUTE_COUNT; i++){executorService.execute(() -> {try {semaphore.acquire();try {lock.lock();simpleDateFormat.parse("2020-01-01");} catch (ParseException e) {System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 格式化日期失败");e.printStackTrace();System.exit(1);}catch (NumberFormatException e){System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 格式化日期失败");e.printStackTrace();System.exit(1);}finally {lock.unlock();}semaphore.release();} catch (InterruptedException e) {System.out.println("信号量发生错误");e.printStackTrace();System.exit(1);}countDownLatch.countDown();});}countDownLatch.await();executorService.shutdown();System.out.println("所有线程格式化日期成功");}
}

通过代码可以得知，首先，定义了一个Lock类型的全局静态变量作为加锁和释放锁的句柄。然后在simpleDateFormat.parse(String)代码之前通过lock.lock()加锁。这里需要注意的一点是：为防止程序抛出异常而导致锁不能被释放，一定要将释放锁的操作放到finally代码块中，如下所示。

finally {lock.unlock();
}

运行程序，输出结果如下所示。

所有线程格式化日期成功

此种方式同样会影响高并发场景下的性能，不太建议在高并发的生产环境使用。

4.ThreadLocal方式

使用ThreadLocal存储每个线程拥有的SimpleDateFormat对象的副本，能够有效的避免多线程造成的线程安全问题，使用ThreadLocal解决线程安全问题的代码如下所示。

package io.binghe.concurrent.lab06;import java.text.DateFormat;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;/*** @author binghe* @version 1.0.0* @description 通过ThreadLocal解决SimpleDateFormat类的线程安全问题*/
public class SimpleDateFormatTest05 {//执行总次数private static final int EXECUTE_COUNT = 1000;//同时运行的线程数量private static final int THREAD_COUNT = 20;private static ThreadLocal<DateFormat> threadLocal = new ThreadLocal<DateFormat>(){@Overrideprotected DateFormat initialValue() {return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");}};public static void main(String[] args) throws InterruptedException {final Semaphore semaphore = new Semaphore(THREAD_COUNT);final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(EXECUTE_COUNT);ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();for (int i = 0; i < EXECUTE_COUNT; i++){executorService.execute(() -> {try {semaphore.acquire();try {threadLocal.get().parse("2020-01-01");} catch (ParseException e) {System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 格式化日期失败");e.printStackTrace();System.exit(1);}catch (NumberFormatException e){System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 格式化日期失败");e.printStackTrace();System.exit(1);}semaphore.release();} catch (InterruptedException e) {System.out.println("信号量发生错误");e.printStackTrace();System.exit(1);}countDownLatch.countDown();});}countDownLatch.await();executorService.shutdown();System.out.println("所有线程格式化日期成功");}
}

通过代码可以得知，将每个线程使用的SimpleDateFormat副本保存在ThreadLocal中，各个线程在使用时互不干扰，从而解决了线程安全问题。

运行程序，输出结果如下所示。

所有线程格式化日期成功

此种方式运行效率比较高，推荐在高并发业务场景的生产环境使用。

另外，使用ThreadLocal也可以写成如下形式的代码，效果是一样的。

package io.binghe.concurrent.lab06;import java.text.DateFormat;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;/*** @author binghe* @version 1.0.0* @description 通过ThreadLocal解决SimpleDateFormat类的线程安全问题*/
public class SimpleDateFormatTest06 {//执行总次数private static final int EXECUTE_COUNT = 1000;//同时运行的线程数量private static final int THREAD_COUNT = 20;private static ThreadLocal<DateFormat> threadLocal = new ThreadLocal<DateFormat>();private static DateFormat getDateFormat(){DateFormat dateFormat = threadLocal.get();if(dateFormat == null){dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");threadLocal.set(dateFormat);}return dateFormat;}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {final Semaphore semaphore = new Semaphore(THREAD_COUNT);final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(EXECUTE_COUNT);ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();for (int i = 0; i < EXECUTE_COUNT; i++){executorService.execute(() -> {try {semaphore.acquire();try {getDateFormat().parse("2020-01-01");} catch (ParseException e) {System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 格式化日期失败");e.printStackTrace();System.exit(1);}catch (NumberFormatException e){System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 格式化日期失败");e.printStackTrace();System.exit(1);}semaphore.release();} catch (InterruptedException e) {System.out.println("信号量发生错误");e.printStackTrace();System.exit(1);}countDownLatch.countDown();});}countDownLatch.await();executorService.shutdown();System.out.println("所有线程格式化日期成功");}
}

5.DateTimeFormatter方式

DateTimeFormatter是Java8提供的新的日期时间API中的类，DateTimeFormatter类是线程安全的，可以在高并发场景下直接使用DateTimeFormatter类来处理日期的格式化操作。代码如下所示。

package io.binghe.concurrent.lab06;import java.time.LocalDate;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;/*** @author binghe* @version 1.0.0* @description 通过DateTimeFormatter类解决线程安全问题*/
public class SimpleDateFormatTest07 {//执行总次数private static final int EXECUTE_COUNT = 1000;//同时运行的线程数量private static final int THREAD_COUNT = 20;private static DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd");public static void main(String[] args) throws InterruptedException {final Semaphore semaphore = new Semaphore(THREAD_COUNT);final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(EXECUTE_COUNT);ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();for (int i = 0; i < EXECUTE_COUNT; i++){executorService.execute(() -> {try {semaphore.acquire();try {LocalDate.parse("2020-01-01", formatter);}catch (Exception e){System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 格式化日期失败");e.printStackTrace();System.exit(1);}semaphore.release();} catch (InterruptedException e) {System.out.println("信号量发生错误");e.printStackTrace();System.exit(1);}countDownLatch.countDown();});}countDownLatch.await();executorService.shutdown();System.out.println("所有线程格式化日期成功");}
}

可以看到，DateTimeFormatter类是线程安全的，可以在高并发场景下直接使用DateTimeFormatter类来处理日期的格式化操作。

运行程序，输出结果如下所示。

所有线程格式化日期成功

使用DateTimeFormatter类来处理日期的格式化操作运行效率比较高，推荐在高并发业务场景的生产环境使用。

6.joda-time方式

joda-time是第三方处理日期时间格式化的类库，是线程安全的。如果使用joda-time来处理日期和时间的格式化，则需要引入第三方类库。这里，以Maven为例，如下所示引入joda-time库。

<dependency><groupId>joda-time</groupId><artifactId>joda-time</artifactId><version>2.9.9</version>
</dependency>

引入joda-time库后，实现的程序代码如下所示。

package io.binghe.concurrent.lab06;import org.joda.time.DateTime;
import org.joda.time.format.DateTimeFormat;
import org.joda.time.format.DateTimeFormatter;import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;/*** @author binghe* @version 1.0.0* @description 通过DateTimeFormatter类解决线程安全问题*/
public class SimpleDateFormatTest08 {//执行总次数private static final int EXECUTE_COUNT = 1000;//同时运行的线程数量private static final int THREAD_COUNT = 20;private static DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormat.forPattern("yyyy-MM-dd");public static void main(String[] args) throws InterruptedException {final Semaphore semaphore = new Semaphore(THREAD_COUNT);final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(EXECUTE_COUNT);ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();for (int i = 0; i < EXECUTE_COUNT; i++){executorService.execute(() -> {try {semaphore.acquire();try {DateTime.parse("2020-01-01", dateTimeFormatter).toDate();}catch (Exception e){System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 格式化日期失败");e.printStackTrace();System.exit(1);}semaphore.release();} catch (InterruptedException e) {System.out.println("信号量发生错误");e.printStackTrace();System.exit(1);}countDownLatch.countDown();});}countDownLatch.await();executorService.shutdown();System.out.println("所有线程格式化日期成功");}
}

这里，需要注意的是：DateTime类是org.joda.time包下的类，DateTimeFormat类和DateTimeFormatter类都是org.joda.time.format包下的类，如下所示。

import org.joda.time.DateTime;
import org.joda.time.format.DateTimeFormat;
import org.joda.time.format.DateTimeFormatter;

运行程序，输出结果如下所示。

所有线程格式化日期成功

使用joda-time库来处理日期的格式化操作运行效率比较高，推荐在高并发业务场景的生产环境使用。

解决SimpleDateFormat类的线程安全问题的方案总结

综上所示：在解决解决SimpleDateFormat类的线程安全问题的几种方案中，局部变量法由于线程每次执行格式化时间时，都会创建SimpleDateFormat类的对象，这会导致创建大量的SimpleDateFormat对象，浪费运行空间和消耗服务器的性能，因为JVM创建和销毁对象是要耗费性能的。所以，不推荐在高并发要求的生产环境使用。

synchronized锁方式和Lock锁方式在处理问题的本质上是一致的，通过加锁的方式，使同一时刻只能有一个线程执行格式化日期和时间的操作。这种方式虽然减少了SimpleDateFormat对象的创建，但是由于同步锁的存在，导致性能下降，所以，不推荐在高并发要求的生产环境使用。

ThreadLocal通过保存各个线程的SimpleDateFormat类对象的副本，使每个线程在运行时，各自使用自身绑定的SimpleDateFormat对象，互不干扰，执行性能比较高，推荐在高并发的生产环境使用。

DateTimeFormatter是Java 8中提供的处理日期和时间的类，DateTimeFormatter类本身就是线程安全的，经压测，DateTimeFormatter类处理日期和时间的性能效果还不错（后文单独写一篇关于高并发下性能压测的文章）。所以，推荐在高并发场景下的生产环境使用。

joda-time是第三方处理日期和时间的类库，线程安全，性能经过高并发的考验，推荐在高并发场景下的生产环境使用。

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