SimpleDateFormat的线程安全问题

异常描述

// 如果没有加锁，没有去保证线程安全的话，那这个就是错误的写法，是线程不安全的
private static final SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

错误示例：

package com.lzhpo.common.config;

import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;

/**
 * @author Zhaopo Liu
 */
class DateFormatConfigTest {

    private static final SimpleDateFormat SIMPLE_DATE_FORMAT = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

    /**
     * SimpleDateFormat线程不安全，没有保证线程安全的情况下，禁止使用全局SimpleDateFormat
     * <pre>
     *     private static final SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
     * </pre>
     */
    @Test
    void testParse() {
        for (int i = 0; i < 20; ++i) {
            Thread thread = new Thread(() -> {
                try {
                    // 错误
                    System.out.println(SIMPLE_DATE_FORMAT.parse("2020-06-01 11:35:00"));

                    // 正确
//                    System.out.println(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").parse("2020-06-01 11:35:00"));
                } catch (ParseException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
            thread.start();
        }
    }
}

报错：

异常分析

从代码中可以看到：SimpleDateFormat继承DateFormat类，在SimpleDateFormat转换日期是通过Calendar对象来操作的，DateFormat类中维护一个Calendar对象，Calendar对象会被用来进行日期-时间计算，既被用于format方法也被用于parse方法。

那就追一下calendar对象:

来到了CalendarBuilder的establish方法：

看一下clear方法，可以发现它并不是线程安全的，如果此时，a线程将calendar清空了，calendar就没有新值了，恰好此时b线程刚好进入到parse方法用到了calendar对象，那就会产生线程安全问题了！

解决办法

1. 不使用静态变量SimpleDateFormat，使用局部变量SimpleDateFormat，每次都new一个。

2. synchronized等等...保证线程安全的情况下使用静态变量SimpleDateFormat。

3. 使用ThreadLocal.withInitial

   /**
    * 创建线程局部变量SimpleDateFormat
    */ 
   private static final ThreadLocal<DateFormat> SAFE_FORMAT =
       ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
   
   @Test
   void testSafe() {
       for (int i = 0; i < 20; ++i) {
           Thread thread = new Thread(() -> {
               try {
                   System.out.println(SAFE_FORMAT.get().parse("2020-06-01 11:35:00"));
               } catch (ParseException e) {
                   e.printStackTrace();
               }
           });
           thread.start();
       }
   }