转载整合：SimpleDateFormat日期格式的使用示例 和 JAVA多线程中SimpleDateFormat不安全的解决方案

2024-04-16 06:32
文章标签 java 解决方案 使用 安全 多线程 整合 格式 示例 转载 日期 simpledateformat

本文主要是介绍转载整合：SimpleDateFormat日期格式的使用示例 和 JAVA多线程中SimpleDateFormat不安全的解决方案，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

SimpleDateFormat日期格式的使用示例

SimpleDateFormat构造函数中字符串的格式,以及各部分代表的含义：

 import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;public class test{public static void main(String args[]) {Date newTime = new Date();//设置时间格式SimpleDateFormat sdf1 = new SimpleDateFormat("y-M-d h:m:s a E");SimpleDateFormat sdf2 = new SimpleDateFormat("yy-MM-dd hh:mm:ss a E");SimpleDateFormat sdf3 = new SimpleDateFormat("yyyy-MMM-ddd hhh:mmm:sss a E");SimpleDateFormat sdf4 = new SimpleDateFormat("yyyyy-MMMM-dddd hhhh:mmmm:ssss a E");//获取的时间，是本机的时间String formatDate1 = sdf1.format(newTime);String formatDate2 = sdf2.format(newTime);String formatDate3 = sdf3.format(newTime);String formatDate4 = sdf4.format(newTime);System.out.println(formatDate1);  System.out.println(formatDate2); System.out.println(formatDate3); System.out.println(formatDate4); }
}

运行结果：
在这里插入图片描述

字符串"yyyy-MM-dd hh:mm:ss",其中:

yyyy : 代表年(不去区分大小写) 假设年份为 2017

"y" , "yyy" , "yyyy" 匹配的都是4位完整的年 如 : "2017""yy" 匹配的是年分的后两位 如 : "15"超过4位,会在年份前面加"0"补位 如 "YYYYY"对应"02017"

MM : 代表月(只能使用大写) 假设月份为 9

"M" 对应 "9""MM" 对应 "09""MMM" 对应 "Sep""MMMM" 对应 "Sep"超出3位,仍然对应 "September"

dd : 代表日(只能使用小写) 假设为13号

"d" , "dd" 都对应 "13"超出2位,会在数字前面加"0"补位. 例如 "dddd" 对应 "0013"

hh : 代表时(区分大小写,大写为24进制计时,小写为12进制计时) 假设为15时

"H" , "HH" 都对应 "15" , 超出2位,会在数字前面加"0"补位. 例如 "HHHH" 对应 "0015""h" 对应 "3""hh" 对应 "03" , 超出2位,会在数字前面加"0"补位. 例如 "hhhh" 对应 "0003"

mm : 代表分(只能使用小写) 假设为32分

"m" , "mm" 都对应 "32" ,  超出2位,会在数字前面加"0"补位. 例如 "mmmm" 对应 "0032"

ss : 代表秒(只能使用小写) 假设为15秒

"s" , "ss" 都对应 "15" , 超出2位,会在数字前面加"0"补位. 例如 "ssss" 对应 "0015"

E : 代表星期(只能使用大写) 假设为 Sunday

"E" , "EE" , "EEE" 都对应 "Sun""EEEE" 对应 "Sunday" , 超出4位 , 仍然对应 "Sunday"

a : 代表上午还是下午,如果是上午就对应 “AM” , 如果是下午就对应 “PM”

其中的分隔符"-"可以替换成其他非字母的任意字符(也可以是汉字),例如:

部分修改：
在这里插入图片描述
运行结果：
在这里插入图片描述

JAVA多线程中SimpleDateFormat不安全的解决方案

不安全代码测试：

package cn.thread.first.unsafe;import java.text.DateFormat;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;class SimpleDome extends Thread {private SimpleDateFormat simpleDateFormat;private String str;public SimpleDome(SimpleDateFormat sf, String str) {this.simpleDateFormat = sf;this.str = str;}@Overridepublic void run() {try {Date date = simpleDateFormat.parse(str);System.out.println(str + "=" + date);} catch (ParseException e) {e.printStackTrace();}}}public class SimpleDateFormatDome {public static void main(String args[]) {//第一种：输出结果对不上SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");String[] strs = {"2017-01-10", "2017-01-11", "2017-01-12", "2017-01-13", "2017-01-14", "2017-01-15"};SimpleDome[] domes = new SimpleDome[6];for (int i = 0; i < 6; i++) {domes[i] = new SimpleDome(simpleDateFormat, strs[i]);}for (int i = 0; i < 6; i++) {domes[i].start();} }//第二种：报各种异常final SimpleDateFormat simpleDateFormat2 = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");new Thread(new Runnable() {public void run() {String str = "2017-01-10";Date date = new SimpleDome(simpleDateFormat2, str).stToDate();System.out.println(str + "=" + date);}}).start();new Thread(new Runnable() {public void run() {String str = "2017-01-11";Date date = new SimpleDome(simpleDateFormat2,str).stToDate();System.out.println(str + "=" + date);}}).start();

第一种输出结果：
异常一：Exception in thread “Thread-3” java.lang.NumberFormatException: For input string: “20172017E4”
异常二：Exception in thread “Thread-2” java.lang.NumberFormatException: multiple points
异常三：转换后的日期有时能对上，有时不能对上。

第二种：报各种异常
异常一：Exception in thread “Thread-3” java.lang.NumberFormatException: For input string: “20172017E4”
异常二：Exception in thread “Thread-2” java.lang.NumberFormatException: multiple points
异常三：Exception in thread “Thread-3” java.lang.NumberFormatException: For input string: “”

解决方案一

1.在转换的过程中加入锁：

 private static final Object object=newe Object();@Overridepublic void run() {synchronized(object){try {Date date = simpleDateFormat.parse(str);System.out.println(str + "=" + date);} catch (ParseException e) {e.printStackTrace();}}}

这种方式在高并发下面，会导致大量线程阻塞，严重影响性能，一般不建议这样使用。

解决方案二

class SimpleDome 
...  private SimpleDateFormat simpleDateFormat= new   SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");

对于每个线程来说都是一个新的simpleDateFormat对象，不存在资源竞争。这种方式的缺陷是，同样访问量大时，会创建大量的simpleDateFormat对象，并且转换后就丢去，短暂的占用内存，导致垃圾回收时也要费一番功夫。耗时，耗空间，更不划算。

现在比较流行的解决方案三


package cn.thread.first.unsafe;import java.text.DateFormat;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;class SimpleHelp {private static final ThreadLocal<DateFormat> df = new ThreadLocal<DateFormat>() {@Overrideprotected DateFormat initialValue() {return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");}};//写法一，和上面的初始化一起哦！public static Date convert(String source) {try {Thread.sleep(100);return df.get().parse(source);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return null;}//写法二 getDateFormat()和convert2()public static DateFormat getDateFormat() {DateFormat dateFormat = df.get();if (dateFormat == null) {dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");df.set(dateFormat);}return dateFormat;}public static Date convert2(String source) {try {Thread.sleep(100);return getDateFormat().parse(source);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return null;}}public class SimpleDateFormatDome {public static void main(String args[]) {//下面是线程安全的new Thread(new Runnable() {public void run() {String str = "2017-01-12";Date date = SimpleHelp.convert(str);System.out.println(str + "=" + date);}}).start();new Thread(new Runnable() {public void run() {String str = "2017-01-13";Date date = SimpleHelp.convert(str);System.out.println(str + "=" + date);}}).start();new Thread(new Runnable() {public void run() {String str = "2017-01-14";Date date = SimpleHelp.convert(str);System.out.println(str + "=" + date);}}).start();}
}

正常输出结果。
说明：使用ThreadLocal对与每个线程来说都会存一个副本出来，每个线程拥有自己的ThreadLocal-> DateFormat，等于每个线程各自拥有各子的DateFormat。

ThreadLocal在《java多线程-线程间通讯（七）》中也有讲过。这里再讲一下，说明一下网上很多人认为ThreadLocal有多牛，其实也没你想象中的牛。

package cn.thread.first.threadlocal;import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;class ClassDome {}class UserTask2 implements Runnable {private static ThreadLocal<ClassDome> startDate = new ThreadLocal<ClassDome>();public ClassDome getClassDome() {ClassDome dome = startDate.get();if (dome == null) {System.out.println("我被实例化了");dome = new ClassDome();startDate.set(dome);}return dome;}public void run() {try {TimeUnit.SECONDS.sleep(2);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}ClassDome classDome = new ClassDome();System.out.println("localEnd+" + Thread.currentThread().getId() + "==" + getClassDome().getClass().hashCode());System.out.println("1111+" + Thread.currentThread().getId() + "==" + classDome.hashCode());startDate.remove();//最好显示情况ThreadLocal，不然容易导致内存溢出}
}public class ThreadLocalDemo2 {public static void main(String[] args) {UserTask2 task = new UserTask2();ExecutorService ex = Executors.newCachedThreadPool();for (int i = 0; i < 3; i++) {ex.execute(task);try {TimeUnit.SECONDS.sleep(2);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}ex.shutdown();}
}

输出结果：
我被实例化了
localEnd+10==1443517032
1111+10==1489876697
我被实例化了
localEnd+11==1443517032
1111+11==1514623189
我被实例化了
localEnd+10==1443517032
1111+10==502084774

看到了吗，三个线程，被实例化了三次，也就是说三个线程，创建了三个new ClassDome();那和上面说的第二种方式都就变成一样的了嘛。
说实话，就是一样的。那为什么还要用ThreadLocal？如果一个线程里面有多个日期需要转换时，这个时候就拥有只会有一个哦！假如一个线程处理10条数据的格式转换，这样是对于ThreadLocal方式来说，一个线程里面只创建了一个SimpleDateFormat对象，而用第二种方式则会创建10个SimpleDateFormat对象。把日期转换写成一个工具类，不要继承Thread，就知道ThreadLocal的好处了。
如：
Date date=ConcurrentDateUtil.parse(“日期字符串1”);
Date date=ConcurrentDateUtil.parse(“日期字符串2”);
Date date=ConcurrentDateUtil.parse(“日期字符串3”);

SimpleDateFormat不安全的原因？

SimpleDateFormat继承了DateFormat,在DateFormat中定义了一个protected属性的 Calendar类的对象：calendar。只是因为Calendar累的概念复杂，牵扯到时区与本地化等等，Jdk的实现中使用了成员变量来传递参数，这就造成在多线程的时候会出现错误。

字符串日期转换代码：
simpleDateFormat.parse(str);
parse源码如下：

public Date parse(String text, ParsePosition pos){checkNegativeNumberExpression();int start = pos.index;int oldStart = start;int textLength = text.length();boolean[] ambiguousYear = {false};CalendarBuilder calb = new CalendarBuilder();for (int i = 0; i < compiledPattern.length; ) {int tag = compiledPattern[i] >>> 8;int count = compiledPattern[i++] & 0xff;if (count == 255) {count = compiledPattern[i++] << 16;count |= compiledPattern[i++];}switch (tag) {case TAG_QUOTE_ASCII_CHAR:if (start >= textLength || text.charAt(start) != (char)count) {pos.index = oldStart;pos.errorIndex = start;return null;}start++;break;case TAG_QUOTE_CHARS:while (count-- > 0) {if (start >= textLength || text.charAt(start) != compiledPattern[i++]) {pos.index = oldStart;pos.errorIndex = start;return null;}start++;}break;default:boolean obeyCount = false;boolean useFollowingMinusSignAsDelimiter = false;if (i < compiledPattern.length) {int nextTag = compiledPattern[i] >>> 8;if (!(nextTag == TAG_QUOTE_ASCII_CHAR ||nextTag == TAG_QUOTE_CHARS)) {obeyCount = true;}if (hasFollowingMinusSign &&(nextTag == TAG_QUOTE_ASCII_CHAR ||nextTag == TAG_QUOTE_CHARS)) {int c;if (nextTag == TAG_QUOTE_ASCII_CHAR) {c = compiledPattern[i] & 0xff;} else {c = compiledPattern[i+1];}if (c == minusSign) {useFollowingMinusSignAsDelimiter = true;}}}start = subParse(text, start, tag, count, obeyCount,ambiguousYear, pos,useFollowingMinusSignAsDelimiter, calb);if (start < 0) {pos.index = oldStart;return null;}}}// At this point the fields of Calendar have been set.  Calendar// will fill in default values for missing fields when the time// is computed.pos.index = start;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;}

第一：Calendar是共享成员变量，而establish这个方法里面有一个clear清除操作，然后再对Calendar重新设置。
其中，calendar是DateFormat的protected字段。这条语句改变了calendar，稍后，calendar还会用到（在subFormat方法里），而这就是引发问题的根源。
在一个多线程环境下，有两个线程持有了同一个SimpleDateFormat的实例，分别调用format方法：
线程1调用format方法，改变了calendar这个字段。
中断来了。
线程2开始执行，它也改变了calendar。
又中断了。
线程1回来了，此时，calendar已然不是它所设的值，而是走上了线程2设计的道路。
稍微花点时间分析一下format的实现，我们便不难发现，用到calendar，唯一的好处，就是在调用subFormat时，少了一个参数，却带来了这许多的问题。其实，只要在这里用一个局部变量，一路传递下去，所有问题都将迎刃而解。

这个问题背后隐藏着一个更为重要的问题–无状态：无状态方法的好处之一，就是它在各种环境下，都可以安全的调用。衡量一个方法是否是有状态的，就看它是否改动了其它的东西，比如全局变量，比如实例的字段。format方法在运行过程中改动了SimpleDateFormat的calendar字段，所以，它是有状态的。

这也同时提醒我们在开发和设计系统的时候注意下一下三点:

1.自己写公用类的时候，要对多线程调用情况下的后果在注释里进行明确说明
　　2.对线程环境下，对每一个共享的可变变量都要注意其线程安全性
　　3.我们的类和方法在做设计的时候，要尽量设计成无状态的

参照文章：深入理解Java：SimpleDateFormat安全的时间格式化

总结一

1）使用本地DateFormat 或SimpleDateFormat 对象转换或格式化Java中的日期。使他们本地化确保它们不会在多个线程之间共享。

2）如果您在Java中为SimpleDateFormat 类共享Date ，则需要在外部进行同步调用format（）和parse（）方法，因为它们会改变DateFormat 对象的状态，并且可以创建微妙和难度在Java中格式化字符串或创建日期时修复错误。最好是避免共享DateFormat 类。

3）如果您有选项，请使用joda-date库 进行日期和时间相关操作。它使用Java Date API易于理解和便携，并解决与Java 中的SimpleDateFormat 相关的所有线程安全问题。

4）Java 中SimpleDateFormat的另一个好的替代方法是Apaches的commons.lang 包，它包含一个名为 FastDateFormat的实用类和线程安全替代Java中的SimpleDateFormat 的类。

5）同步DateFormat 和SimpleDateFormat的另一种方法是使用ThreadLocal，它在每个Thread基础上创建SimpleDateFormat ，但如果不仔细使用，它可能是严重内存泄漏的源头和java.lang.OutOfMemoryError，所以避免你没有任何其他选择。

总结二

SimpleDateFormat 的不安全来自于使用了一个全局变量Calendar，而这个变量在操作过程中做了clear，set操作，类似-1，+1操作，这样就导致了SimpleDateFormat在多线程下操作是不安全的。

注：多线程下只有共享了SimpleDateFormat才会出现上面的情况哦！

本文转载整合了以下两篇博文：
转自：https://www.cnblogs.com/jyiqing/p/6858224.html
转自：https://blog.csdn.net/piaoslowly/article/details/81476059
引用了：

深入理解Java：SimpleDateFormat安全的时间格式化

这篇关于转载整合：SimpleDateFormat日期格式的使用示例 和 JAVA多线程中SimpleDateFormat不安全的解决方案的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/908029。

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