SimpleDateFormat非线程安全及解决方法

news2024/9/21 4:25:53

【RAEDME】

SimpleDateFormat非线程安全，即在多线程环境下解析字符串为日期对象，或格式化日期为字符串时，会抛出异常；当然，这是一个老生常谈的问题；

本文参考了已有 SimpleDateFormat的分析文章，做了总结，包括SimpleDateFormat报错代码，解决方法代码。

解决方法包括：

  • 方法1：SimpleDateFormat 使用单例；
  • 方法2：为解析方法加锁；避免多线程环境；
  • 方法3： 使用 ThreadLocal<SimpleDateFormat>； 每个线程获取的都是一个SimpleDateFormat单例，与方法1类似；
  • 方法4： 使用java8提供的 DateTimeFormatter （推荐）；

参考资料：

Java's SimpleDateFormat is not thread-safe, Use carefully in multi-threaded environments | CalliCoderThe SimpleDateFormat class in Java is not thread-safe. You should either create separate instances of SimpleDateFormat for every thread, or synchronize concurrent access by multiple threads with a synchronized keyword or a lock.icon-default.png?t=N7T8https://www.callicoder.com/java-simpledateformat-thread-safety-issues/

【1】SimpleDateFormat在多线程环境下解析字符串报错

/**
 * @Description simple data format 解析失败
 * @author xiao tang
 * @version 1.0.0
 * @createTime 2023年10月05日
 */
public class SimpleDateFormatError {
    private static final SimpleDateFormat SIMPLE_DATE_FORMAT = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd");

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        Callable<Date> task = () -> parse("20231005");
        // 线程池
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);
        ArrayList<Future<Date>> results = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            results.add(threadPool.submit(task));
        }
        // 获取异步执行结果
        for (Future<Date> result : results) {
            System.out.println(result.get());
        }
        threadPool.shutdown();
    }

    public static Date parse(String dateStr) {
        try {
            return SIMPLE_DATE_FORMAT.parse(dateStr);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

结果：

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:1867)
	at java.text.SimpleDateFormat.parse(SimpleDateFormat.java:1514)
	at java.text.DateFormat.parse(DateFormat.java:364)
	at com.java8.datetime.SimpleDateFormatError.parse(SimpleDateFormatError.java:34)
	at com.java8.datetime.SimpleDateFormatError.lambda$main$0(SimpleDateFormatError.java:18)
	at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:266)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
java.lang.NumberFormatException: 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:1867)
	at java.text.SimpleDateFormat.parse(SimpleDateFormat.java:1514)
	at java.text.DateFormat.parse(DateFormat.java:364)
	at com.java8.datetime.SimpleDateFormatError.parse(SimpleDateFormatError.java:34)
	at com.java8.datetime.SimpleDateFormatError.lambda$main$0(SimpleDateFormatError.java:18)
	at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:266)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
java.lang.NumberFormatException: 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:1867)
	at java.text.SimpleDateFormat.parse(SimpleDateFormat.java:1514)
	at java.text.DateFormat.parse(DateFormat.java:364)
	at com.java8.datetime.SimpleDateFormatError.parse(SimpleDateFormatError.java:34)
	at com.java8.datetime.SimpleDateFormatError.lambda$main$0(SimpleDateFormatError.java:18)
	at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:266)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
java.lang.NumberFormatException: 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:1867)
	at java.text.SimpleDateFormat.parse(SimpleDateFormat.java:1514)
	at java.text.DateFormat.parse(DateFormat.java:364)
	at com.java8.datetime.SimpleDateFormatError.parse(SimpleDateFormatError.java:34)
	at com.java8.datetime.SimpleDateFormatError.lambda$main$0(SimpleDateFormatError.java:18)
	at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:266)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
java.lang.NumberFormatException: 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:1867)
	at java.text.SimpleDateFormat.parse(SimpleDateFormat.java:1514)
	at java.text.DateFormat.parse(DateFormat.java:364)
	at com.java8.datetime.SimpleDateFormatError.parse(SimpleDateFormatError.java:34)
	at com.java8.datetime.SimpleDateFormatError.lambda$main$0(SimpleDateFormatError.java:18)
	at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:266)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
java.lang.NumberFormatException: 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:1867)
	at java.text.SimpleDateFormat.parse(SimpleDateFormat.java:1514)
	at java.text.DateFormat.parse(DateFormat.java:364)
	at com.java8.datetime.SimpleDateFormatError.parse(SimpleDateFormatError.java:34)
	at com.java8.datetime.SimpleDateFormatError.lambda$main$0(SimpleDateFormatError.java:18)
	at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:266)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
java.lang.NumberFormatException: 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:1867)
	at java.text.SimpleDateFormat.parse(SimpleDateFormat.java:1514)
	at java.text.DateFormat.parse(DateFormat.java:364)
	at com.java8.datetime.SimpleDateFormatError.parse(SimpleDateFormatError.java:34)
	at com.java8.datetime.SimpleDateFormatError.lambda$main$0(SimpleDateFormatError.java:18)
	at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:266)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
java.lang.NumberFormatException: 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:1867)
	at java.text.SimpleDateFormat.parse(SimpleDateFormat.java:1514)
	at java.text.DateFormat.parse(DateFormat.java:364)
	at com.java8.datetime.SimpleDateFormatError.parse(SimpleDateFormatError.java:34)
	at com.java8.datetime.SimpleDateFormatError.lambda$main$0(SimpleDateFormatError.java:18)
	at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:266)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
null
null
null
null
null
null
null
null
Thu Oct 05 00:00:00 CST 2023
Thu Oct 05 00:00:00 CST 2023

分析，显然，在多线程环境下，SimpleDateFormat解析字符串到日期对象部分失败；

原因：SimpleDateFormat在解析时，会改变其内部状态以格式化或解析日期。多线程环境下，线程1用的内部状态是线程2修改后的，存在状态不一致的问题；

【2】解决方法

本文给出的解决方法有4种：

  • 方法1：使用 SimpleDateFormat 单例执行解析或格式化操作；
  • 方法2：对调用SimpleDateFormat api的业务方法加锁；如添加 Synchronized关键字，加Lock；
  • 方法3：使用 ThreadLocal<SimpleDateFormat>； 每个线程获取的都是一个SimpleDateFormat单例；
  • 方法4： 使用java8提供的 DateTimeFormatter ；

【2.1】使用 SimpleDateFormat 单例（不推荐）

/**
 * @Description simple data format 解析失败的解决方法1-SimpleDateFormat使用单例（每次调用都新建一个实例）
 * @author xiao tang
 * @version 1.0.0
 * @createTime 2023年10月05日
 */
public class SimpleDateFormatErrorSolutionWithInstance {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        Callable<Date> task = () -> parse("20231005");
        // 线程池
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);
        ArrayList<Future<Date>> results = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            results.add(threadPool.submit(task));
        }
        // 获取异步执行结果
        for (Future<Date> result : results) {
            System.out.println(result.get());
        }
        threadPool.shutdown();
    }

    public static Date parse(String dateStr) {
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd");
        try {
            return simpleDateFormat.parse(dateStr);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null; 
    }
}

结果：

Thu Oct 05 00:00:00 CST 2023
Thu Oct 05 00:00:00 CST 2023
Thu Oct 05 00:00:00 CST 2023
Thu Oct 05 00:00:00 CST 2023
Thu Oct 05 00:00:00 CST 2023
Thu Oct 05 00:00:00 CST 2023
Thu Oct 05 00:00:00 CST 2023
Thu Oct 05 00:00:00 CST 2023
Thu Oct 05 00:00:00 CST 2023
Thu Oct 05 00:00:00 CST 2023

Process finished with exit code 0

【2.2】对业务方法加锁（不推荐）

本文使用了 synchronized，parse方法会同步执行；没有多线程环境；

/**
 * @Description simple data format 解析失败的解决方法2-加锁
 * @author xiao tang
 * @version 1.0.0
 * @createTime 2023年10月05日
 */
public class SimpleDateFormatErrorSolutionWithLock {

    private static final SimpleDateFormat SIMPLE_DATE_FORMAT = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd");

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        Callable<Date> task = () -> parse("20231005");
        // 线程池
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);
        ArrayList<Future<Date>> results = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            results.add(threadPool.submit(task));
        }
        // 获取异步执行结果
        for (Future<Date> result : results) {
            System.out.println(result.get());
        }
        threadPool.shutdown();
    }

    public synchronized static Date parse(String dateStr) {
        try {
            return SIMPLE_DATE_FORMAT.parse(dateStr);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

【2.3】使用 ThreadLocal<SimpleDateFormat>（特别不推荐，仅了解）

因为ThreadLocal创建的资源属于线程级别，处理不好，容易造成内存泄漏；

/**
 * @Description simple data format 解析失败的解决方法3-使用 ThreadLocal<SimpleDateFormat>
 * @author xiao tang
 * @version 1.0.0
 * @createTime 2023年10月05日
 */
public class SimpleDateFormatErrorSolutionWithThreadLocal {

    private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> THREAD_LOCAL = new ThreadLocal<SimpleDateFormat>() {
        protected SimpleDateFormat initialValue() {
            return new SimpleDateFormat("yyyyMMdd");
        }
    };

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        Callable<Date> task = () -> {
            Date result = parse("20231005");
            // 这里要清除当前线程持有的线程级变量-SimpleDateFormat单例，否则会造成内存泄漏
            THREAD_LOCAL.remove();
            return result; 
        };
        // 线程池
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);
        ArrayList<Future<Date>> results = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            results.add(threadPool.submit(task));
        }
        // 获取异步执行结果
        for (Future<Date> result : results) {
            System.out.println(result.get());
        }
        threadPool.shutdown();
    }

    public synchronized static Date parse(String dateStr) {
        try {
            return THREAD_LOCAL.get().parse(dateStr);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

【2.4】使用java8的DateTimeFormatter  （推荐）

/**
 * @Description simple data format 解析失败的解决方法3-使用 java8 DateTimeFormatter
 * @author xiao tang
 * @version 1.0.0
 * @createTime 2023年10月05日
 */
public class SimpleDateFormatErrorSolutionWithJava8DateTimeFormatter {

    private static final DateTimeFormatter DATE_TIME_FORMATTER = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyyMMdd");

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        Callable<LocalDate> task = () -> parse("20231005");
        // 线程池
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);
        ArrayList<Future<LocalDate>> results = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            results.add(threadPool.submit(task));
        }
        // 获取异步执行结果
        for (Future<LocalDate> result : results) {
            System.out.println(result.get());
        }
        threadPool.shutdown();
    }

    public synchronized static LocalDate parse(String dateStr) {
        try {
            return LocalDate.parse(dateStr, DATE_TIME_FORMATTER);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

【3】日期格式化与解析建议

不要使用 SimpleDateFormat；java8提供了更好的和增强的 DateTimeFormatter，且是线程安全的；

也应该避免使用 Date, Calendar 类； 尝试使用 java8 DateTime 类，如 OffsetDateTime， ZoneDateTime， LocalDateTime， LocalDate， LocalTime 等；java8提供的日期时间类比 Date， Calendar 有更好的性能；

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前言 在之前的博客中&#xff0c;Surface Web —&#xff1e; Deep Web —&#xff1e; Dark Web&#xff0c;我们解释了表层网络、深层网络等的相关概念。 本篇博客介绍Tor浏览器&#xff0c;并且把Tor浏览器的洋葱层层剥开&#xff0c;了解其历史&#xff0c;工作原理&…
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c++的发展史以及如何学习

c++的发展史以及如何学习

文章目录 1. 什么是C 2. C发展史 3. C的重要性 4. 如何学习C 文章内容 1. 什么是C C语言是结构化和模块化的语言&#xff0c;适合处理较小规模的程序。对于复杂的问题&#xff0c;规模较大的 程序&#xff0c;需要高度的抽象和建模时&#xff0c;C语言则不合适。为了解决软…
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【AI视野·今日Robot 机器人论文速览 第四十七期】Wed, 4 Oct 2023

【AI视野·今日Robot 机器人论文速览 第四十七期】Wed, 4 Oct 2023

AI视野今日CS.Robotics 机器人学论文速览 Wed, 4 Oct 2023 Totally 40 papers &#x1f449;上期速览✈更多精彩请移步主页 Interesting: &#x1f4da;基于神经网络的多模态触觉感知, classification, position, posture, and force of the grasped object多模态形象的解耦(f…
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Pikachu靶场——远程命令执行漏洞(RCE)

Pikachu靶场——远程命令执行漏洞(RCE)

文章目录 1. RCE1.1 exec "ping"1.1.1 源代码分析1.1.2 漏洞防御 1.2 exec "eval"1.2.1 源代码分析1.2.2 漏洞防御 1.3 RCE 漏洞防御 1. RCE RCE(remote command/code execute)概述&#xff1a; RCE漏洞&#xff0c;可以让攻击者直接向后台服务器远程注入…
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二叉树经典例题

二叉树经典例题

前言&#xff1a; 本文主要讲解了关于二叉树的简单经典的例题。 因为二叉树的特性&#xff0c;所以关于二叉树的大部分题目&#xff0c;需要利用分治的思想去递归解决问题。 分治思想&#xff1a; 把大问题化简成小问题&#xff08;根节点、左子树、右子树&#xff09;&…
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