ThreadLocal解決SimpleDateFormat線程安全問題

原因分析

SimpleDateFormat(下面簡稱sdf)類內部有一個Calendar對象引用，它用來儲存和這個sdf相關的日期信息，例如sdf.parse(dateStr)， sdf.format(date)諸如此類的方法參數傳入的日期相關String，Date等等，都是交友Calendar引用來儲存的。這樣就會導致一個問題，如果你的sdf是個static的，那麼多個thread 之間就會共享這個sdf，同時也是共享這個Calendar引用，並且，觀察sdf.parse()方法，你會發現有如下的調用：

Date parse() {
  calendar.clear(); // 清理calendar
  ... // 執行一些操作, 設置 calendar 的日期什麼的
  calendar.getTime(); // 獲取calendar的時間
}

這裏會導致的問題就是，如果線程A調用了sdf.parse()，並且進行了calendar.clear()後還未執行calendar.getTime()的時候，線程B又調用了sdf.parse()，這時候線程B也執行了sdf.clear()方法，這樣就導致線程 A 的的calendar數據被清空了(實際上A，B的同時被清空了)。又或者當 A 執行了calendar.clear()後被掛起，這時候 B 開始調用sdf.parse()並順利結束，這樣 A 的 calendar內存儲的的date 變成了後來 B 設置的calendar的date。

解決方案

最簡單的解決方案我們可以把static去掉，這樣每個新的線程都會有一個自己的sdf實例，從而避免線程安全的問題。然而，使用這種方法，在高併發的情況下會大量的new sdf以及銷燬sdf，這樣是非常耗費資源的，所以是不可行的。

另外一種方法可以使用Threadlocal解決此問題，對於每個線程SimpleDateFormat不存在影響他們之間協作的狀態，爲每個線程創建一個SimpleDateFormat變量的拷貝或者叫做副本，代碼如下：

/** 
 * 使用ThreadLocal以空間換時間解決SimpleDateFormat線程安全問題。 
 */  
public class DateUtil {  

    private static final String DATE_FORMAT = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss";  

    @SuppressWarnings("rawtypes")  
    private static ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal() {  
        protected synchronized Object initialValue() {  
            return new SimpleDateFormat(DATE_FORMAT);  
        }  
    };  

    public static DateFormat getDateFormat() {  
        return (DateFormat) threadLocal.get();  
    }  

    public static Date parse(String textDate) throws ParseException {  
        return getDateFormat().parse(textDate);  
    }  
}

創建一個ThreadLocal類變量，這裏創建時用了一個匿名類，覆蓋了initialValue方法，主要作用是創建時初始化實例，也可以採用下面方式創建。

//第一次調用get將返回null  
private static ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal()；  
//獲取線程的變量副本，如果不覆蓋initialValue，第一次get返回null，故需要初始化一個SimpleDateFormat，並set到threadLocal中  
public static DateFormat getDateFormat() {  
    DateFormat df = (DateFormat) threadLocal.get();  
    if(df==null){
        df = new SimpleDateFormat(DATE_FORMAT)  
        threadLocal.set(df);  
    }  
    return df;  
}

通過以上方式，每個線程會實例化一個SimpleDateFormat實例，實例在線程內共享，達到了解決線程安全性的問題，一定程度上也提高了性能。