前言
在我们的日常工作中,需要经常处理各种格式,各种类似的的日期或者时间。
比如:2025-04-21、2025/04/21、2025 年 04 月 21 日等等。
有些字段是 String 类型,有些是 Date 类型,有些是 Long 类型。
如果不同的数据类型,经常需要相互转换,如果处理不好,可能会出现很多意想不到的问题。
这篇文章跟大家一起聊聊日期处理的常见问题,和相关的解决方案,希望对你会有所帮助。
一、日期的坑
1.1 日期格式化陷阱
在文章的开头,先给大家列举一个非常经典的日期格式化问题:
// 旧代码片段(线程不安全的经典写法)
public class OrderService {
private SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");*
public void saveOrder(Order order) {
// 线程A和线程B同时进入该方法
String createTime = sdf.format(order.getCreateTime());
// 可能出现"2023-02-30 12:00:00"这种根本不存在的日期
orderDao.insert(createTime);**
}
}
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问题复现场景:
高并发秒杀场景下,10 个线程同时处理订单。
每个线程获取到的 order.getCreateTime()均为 2023-02-28 23:59:59。
由于线程调度顺序问题,某个线程执行 sdf.format()时。
内部 Calendar 实例已被其他线程修改为非法状态。
最终数据库中出现 2023-02-30 这类无效日期。
问题根源:SimpleDateFormat 内部使用了共享的 Calendar 实例,多线程并发修改会导致数据污染。
1.2 时区转换
我们在处理日期的时候,还可能会遇到夏令时转换的问题:
// 错误示范:简单加减8小时
public Date convertToBeijingTime(Date utcDate) {
Calendar cal = Calendar.getInstance();
cal.setTime(utcDate);
cal.add(Calendar.HOUR, 8); // 没考虑夏令时切换问题
return cal.getTime();
}
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夏令时是一种在夏季期间将时间提前一小时的制度,旨在充分利用日光,病节约能源。
在一些国家和地区,夏令时的开始和结束时间是固定的。
而在一些国家和地区,可能会根据需要调整。
在编程中,我们经常需要处理夏令时转换的问题,以确保时间的正确性。
隐患分析:2024 年 10 月 27 日北京时间凌晨 2 点会突然跳回 1 点,直接导致订单时间计算错误
二、优雅方案的进阶之路
2.1 线程安全重构
在 Java8 之前,一般是通过 ThreadLocal 解决多线程场景下,日期转换的问题。
例如下面这样:
// ThreadLocal封装方案(适用于JDK7及以下)
public class SafeDateFormatter {
private static final ThreadLocal<DateFormat> THREAD_LOCAL = ThreadLocal.withInitial(() ->
new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
);
public static String format(Date date) {
return THREAD_LOCAL.get().format(date);
}
}
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线程安全原理:
每个线程第一次调用 format()方法时
会通过 withInitial()初始化方法创建独立的 DateFormat 实例
后续该线程再次调用时直接复用已有实例
线程销毁时会自动清理 ThreadLocal 存储的实例
原理揭秘:通过 ThreadLocal 为每个线程分配独立 DateFormat 实例,彻底规避线程安全问题。
2.2 Java8 时间 API 革命
在 Java8 之后,提供了 LocalDateTime 类对时间做转换,它是官方推荐的方案。
例如下面这样:
// 新时代写法(线程安全+表达式增强)
public class ModernDateUtils {
public static String format(LocalDateTime dateTime) {
return dateTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
}
public static LocalDateTime parse(String str) {
return LocalDateTime.parse(str, DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE_TIME);
}
}
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黑科技特性:
三、高阶场景解决方案
3.1 跨时区计算(跨国公司必备)
下面这个例子是基于时区计算营业时长:
// 正确示范:基于时区计算营业时长
public Duration calculateBusinessHours(ZonedDateTime start, ZonedDateTime end) {
// 显式指定时区避免歧义
ZonedDateTime shanghaiStart = start.withZoneSameInstant(ZoneId.of("Asia/Shanghai"));
ZonedDateTime newYorkEnd = end.withZoneSameInstant(ZoneId.of("America/New_York"));
// 自动处理夏令时切换
return Duration.between(shanghaiStart, newYorkEnd);
}
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底层原理:通过 ZoneId 维护完整的时区规则库(含历史变更数据),自动处理夏令时切换。
3.2 性能优化实战
日均亿级请求的处理方案:
// 预编译模式(性能提升300%)
public class CachedDateFormatter {
private static final Map<String, DateTimeFormatter> CACHE = new ConcurrentHashMap<>();
public static DateTimeFormatter getFormatter(String pattern) {
return CACHE.computeIfAbsent(pattern, DateTimeFormatter::ofPattern);
}
}
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我们可以使用 static final 这种预编译模式,来提升日期转换的性能。
性能对比:
3.3 全局时区上下文+拦截器
为了方便统一解决时区问题,我们可以使用全局时区上下文+拦截器。
例如下面这样:
// 全局时区上下文传递
public class TimeZoneContext {
private static final ThreadLocal<ZoneId> CONTEXT_HOLDER = new ThreadLocal<>();
public static void setTimeZone(ZoneId zoneId) {
CONTEXT_HOLDER.set(zoneId);
}
public static ZoneId getTimeZone() {
return CONTEXT_HOLDER.get();
}
}
// 在Spring Boot拦截器中设置时区
@Component
public class TimeZoneInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) {
String timeZoneId = request.getHeader("X-Time-Zone");
TimeZoneContext.setTimeZone(ZoneId.of(timeZoneId));
return true;
}
}
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此外,还需要在请求接口的 header 中传递 X-Time-Zone 时区参数。
四、优雅设计的底层逻辑
4.1 不可变性原则
// LocalDate的不可变设计
LocalDate date = LocalDate.now();
date.plusDays(1); // 返回新实例,原对象不变
System.out.println(date); // 输出当前日期,不受影响
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4.2 函数式编程思维
// Stream API处理时间序列
List<Transaction> transactions =
list.stream()
.filter(t -> t.getTimestamp().isAfter(yesterday)) // 声明式过滤
.sorted(Comparator.comparing(Transaction::getTimestamp)) // 自然排序
.collect(Collectors.toList()); // 延迟执行
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五、总结
下面总结一下日期处理的各种方案:
终极建议:在微服务架构中,建议建立统一的时间处理中间件,通过 AOP 拦截所有时间相关操作,彻底消除代码层面的时间处理差异。
文章转载自:苏三说技术
原文链接:https://www.cnblogs.com/12lisu/p/18840181
体验地址:http://www.jnpfsoft.com/?from=001YH
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