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什么情况下需要关注线程安全问题？
就是多个线程会对某个变量同时执行读／写操作的时候。
问题
举个常用但没太注意过的例子 —— SimpleDateFormat 类。
这个类是 JDK 里面封装的，用来对日期进行格式化。提供 parse(String dateStr), format(Date date) 等方法。
注：上面提到的方法都在其父类 DateFormat 中。
翻开源代码就会发现，它有一个实体变量 calendar （也是在父类 DateFormat 中）。上面提到的 parse 、format 等方法会对这个变量执行 clear() 、set…(…) 等操作（具体操作请查看源代码）。
public abstract class DateFormat extends Format {
/** * The {@link Calendar} instance used for calculating the date-time fields * and the instant of time. This field is used for both formatting and * parsing. * * <p>Subclasses should initialize this field to a {@link Calendar} * appropriate for the {@link Locale} associated with this * <code>DateFormat</code>. * @serial */ protected Calendar calendar;
...
}
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这样，如果有一个类型为 SimpleDateFormat 的公共变量，就要小心了，这个变量不是线程安全的，多个线程间的数据可能会串了…几乎是一定会串。
例如，有这样一个日期的工具类，就是将日期转换成特定的字符串格式。
public class DateUtil {
public final static String PATTERN_YMD = "yyyy-MM-dd"; private static SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat(); public static String getFormattedDate(Date date) { formatter.applyPattern(PATTERN_YMD); return formatter.format(date); }}
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这是测试类：
public class Main {
public static void main(String[] args) { // 昨天的日期 Calendar calYesterday = Calendar.getInstance(); calYesterday.setTime(new Date()); calYesterday.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, -1); ShowDate yesterday = new ShowDate("YESTERDAY", calYesterday.getTime()); // 今天的日期 ShowDate today = new ShowDate("TODAY", new Date()); Thread t1 = new Thread(yesterday); Thread t2 = new Thread(today); /* * start() * 它的作用是启动一个新线程，新线程会执行相应的run()方法。start()不能被重复调用。 * run() * 就和普通的成员方法一样，可以被重复调用。 * 单独调用s的话，会在当前线程中执行run()，而并不会启动新线程！ */ t1.start(); t2.start(); }}
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还有一个线程类：
class ShowDate implements Runnable {
private String desc; private Date date; public ShowDate(String desc, Date date) { this.desc = desc; this.date = date; }
@Override public void run() {
for (int i = 0; i < 1000; i++) { if (i % 30 == 0) { try { Thread.sleep(500L); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } System.out.println(desc + ": " + DateUtil.getFormattedDate(date)); } }}
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按照设想，以今天（2020-05-28）为例，应该是 YESTERDAY: 2020-05-27 和 TODAY: 2020-05-28 这两个字符串交叉着，各自打印 1000 遍。
可事实是这样吗？
运行一下看看。
测试运行结果
结果简直惨不忍睹，第一行就出错了（当然，这个可能需要一定的“运气”）。“今天”一会儿 26，一会儿 27。“昨天”也一样，一会儿 26，一会儿 27。
这就是线程不安全导致的问题了。
该怎么解决呢？?
解决办法（一） —— synchronized
比较容易想到的就是这个关键字了：synchronized 。在学校就是这么学的。
public class SyncDateUtil {
public final static String PATTERN_YMD = "yyyy-MM-dd"; private static SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat(); public static String getFormattedDate(Date date) { synchronized(formatter) { formatter.applyPattern(PATTERN_YMD); return formatter.format(date); } }}
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只要把线程类 —— ShowDate 的第 22 行的工具类替换一下就行，DateUtil 换成 SyncDateUtil ，即：
// System.out.println(desc + ": " + DateUtil.getFormattedDate(date)); System.out.println(desc + ": " + SyncDateUtil.getFormattedDate(date));
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在运行试试！
不管执行多少遍，都不会出现前面说的串数据的问题了。
解决办法（二） —— ThreadLocal
除了 synchronized 还有 ThreadLocal 。
public class ThreadLocalDateUtil {
public final static String PATTERN_YMD = "yyyy-MM-dd"; private static ThreadLocal<DateFormat> formatter = new ThreadLocal<DateFormat>() { protected DateFormat initialValue() { return new SimpleDateFormat(PATTERN_YMD); } }; public static String getFormattedDate(Date date) { return formatter.get().format(date); }}
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ThreadLocal 还有另一种实现。
public class ThreadLocalDateUtil2 {
public final static String PATTERN_YMD = "yyyy-MM-dd"; private static ThreadLocal<DateFormat> formatter = new ThreadLocal<DateFormat>(); public static DateFormat getDateFormat() { DateFormat df = formatter.get(); if (null == df) { df = new SimpleDateFormat(PATTERN_YMD); formatter.set(df); } return df; } public static String getFormattedDate(Date date) { return getDateFormat().format(date); }}
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参考链接
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