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【戰雷系列】再見!SimpleDateFormat

1.什麼是SimpleDateFormat

在java doc對SimpleDateFormat的解釋如下:

SimpleDateFormat is a concrete class for formatting and parsing dates in a locale-sensitive manner. It allows for formatting
(date → text), parsing (text → date), and normalization.

SimpleDateFormat是一個用來對位置敏感的格式化和解析日期的實體類。他允許把日期格式化成text,把text解析成日期和規範化。

1.1使用SimpleDateFormat

simpleDateFormat的使用方法比較簡單:

public static void main(String[] args) throws Exception {

 SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-mm-dd  HH:mm:ss");

 System.out.println(simpleDateFormat.format(new Date()));

 System.out.println(simpleDateFormat.parse("2018-07-09  11:10:21"
)); }

1.首先需要定義一個日期的pattern,這裡我們定義的是”yyyy-mm-dd HH:mm:ss” ,也就是我們這個simpleDateFormat不管是格式化還是解析都需要按照這個pattern。

2.對於format需要傳遞Date的物件,會返回一個String型別,這個String會按照我們上面的格式生成。

3.對於parse需要傳遞一個按照上面pattern的字串,如果傳遞錯誤的pattern會丟擲java.text.ParseException異常,如果傳遞正確的會生成一個Date物件。

附:格式佔位符

 G 年代標誌符

 y 年

 M 月

 d 日

 h 時 在上午或下午 (1
~12) H 時 在一天中 (0~23) m 分 s 秒 S 毫秒 E 星期 D 一年中的第幾天 F 一月中第幾個星期幾 w 一年中第幾個星期 W 一月中第幾個星期 a 上午 / 下午 標記符 k 時 在一天中 (1~24) K 時 在上午或下午 (0~11) z 時區

2.SimpleDateFormat的隱患

很多初學者,或者一些經驗比較淺的java開發工程師,用SimpleDateFormat會出現一些奇奇怪怪的BUG。

1.結果值不對:轉換的結果值經常會出人意料,和預期不同,往往讓很多人摸不著頭腦。

2.記憶體洩漏: 由於轉換的結果值不對,後續的一些操作,如一個迴圈,累加一天處理一個東西,但是生成的日期如果異常導致很大的話,會讓這個迴圈變成一個類似死迴圈一樣導致系統記憶體洩漏,頻繁觸發GC,造成系統不可用。

為什麼會出現這麼多問題呢?因為SimpleDateFormat執行緒不安全,很多人都會寫個Util類,然後把SimpleDateFormat定義成全域性的一個常量,所有執行緒都共享這個常量:

protected static final SimpleDateFormat dayFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");

public static Date formatDate(String date) throws ParseException {

 return dayFormat.parse(date);

}

為什麼SimpleDateFormat會執行緒不安全呢,在SimpleDateFormat原始碼中,所有的格式化和解析都需要通過一箇中間物件進行轉換,那就是Calendar,而這個也是我們出現執行緒不安全的罪魁禍首,試想一下當我們有多個執行緒操作同一個Calendar的時候後來的執行緒會覆蓋先來執行緒的資料,那最後其實返回的是後來執行緒的資料,這樣就導致我們上面所述的BUG的產生:

/

/ Called from Format after creating a FieldDelegate

 private StringBuffer format(Date date, StringBuffer toAppendTo,

 FieldDelegate delegate) {

 // Convert input date to time field list

 calendar.setTime(date);

​

 boolean useDateFormatSymbols = useDateFormatSymbols();

​

 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:

 toAppendTo.append((char)count);

 break;

​

 case TAG\_QUOTE\_CHARS:

 toAppendTo.append(compiledPattern, i, count);

 i += count;

 break;

​

 default:

 subFormat(tag, count, delegate, toAppendTo, useDateFormatSymbols);

 break;

 }

 }

 return toAppendTo;

 }

這裡寫圖片描述

3.如何避坑

對於SimpleDateFormat的解決方法有下面幾種:

3.1新建SimpleDateFormat

上面出現Bug的原因是因為所有執行緒都共用一個SimpleDateFormat,這裡有個比較好解決的辦法,每次使用的時候都建立一個新的SimpleDateFormat,我們可以在DateUtils中將建立SimpleDateFormat放在方法內部:

public static Date formatDate(String date) throws ParseException {

 SimpleDateFormat dayFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");

 return dayFormat.parse(date);

}

上面這個方法雖然能解決我們的問題但是引入了另外一個問題就是,如果這個方法使用量比較大,有可能會頻繁造成Young gc,整個系統還是會受一定的影響。

3.2使用ThreadLocal

使用ThreadLocal能避免上面頻繁的造成Young gc,我們對每個執行緒都使用ThreadLocal進行儲存,由於ThreadLocal是執行緒之間隔離開的,所以不會出現執行緒安全問題:

private static ThreadLocal<SimpleDateFormat> simpleDateFormatThreadLocal = new ThreadLocal<>();

 public static Date formatDate(String date) throws ParseException {

 SimpleDateFormat dayFormat = getSimpleDateFormat();

 return dayFormat.parse(date);

 }

​

 private static SimpleDateFormat getSimpleDateFormat() {

 SimpleDateFormat simpleDateFormat = simpleDateFormatThreadLocal.get();

 if (simpleDateFormat == null){

 simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-mm-dd  HH:mm:ss")

 simpleDateFormatThreadLocal.set(simpleDateFormat);

 }

 return simpleDateFormat;

 }

3.3使用第三方工具包

雖然上面的ThreadLocal能解決我們出現的問題,但是第三方工具包提供的功能更加強大,在java中有兩個類庫比較出名一個是Joda-Time,一個是Apache common包

3.3.1 Joda-Time(推薦)

Joda-Time 令時間和日期值變得易於管理、操作和理解。對於我們複雜的操作都可以使用Joda-Time操作,下面我列舉兩個例子,對於把日期加上90天,如果使用原生的Jdk我們需要這樣寫:

Calendar calendar = Calendar.getInstance();

calendar.set(2000, Calendar.JANUARY, 1, 0, 0, 0);

SimpleDateFormat sdf =

 new SimpleDateFormat("E MM/dd/yyyy HH:mm:ss.SSS");

calendar.add(Calendar.DAY\_OF\_MONTH, 90);

System.out.println(sdf.format(calendar.getTime()));

但是在我們的joda-time中只需要兩句話,並且api也比較通俗易懂,所以你為什麼不用Joda-Time呢?

DateTime dateTime = new DateTime(2000, 1, 1, 0, 0, 0, 0);

System.out.println(dateTime.plusDays(90).toString("E MM/dd/yyyy HH:mm:ss.SSS");

3.3.2 common-lang包

在common-lang包中有個類叫FastDateFormat,由於common-lang這個包基本被很多Java專案都會引用,所以你可以不用專門去引用處理時間包,即可處理時間,在FastDateFormat中每次處理時間的時候會建立一個calendar,使用方法比較簡單程式碼如下所示:

FastDateFormat.getInstance().format(new Date());

3.4升級jdk8(推薦)

在java8中Date這個類中的很多方法包括構造方法都被打上了@Deprecated廢棄的註解,取而代之的是LocalDateTime,LocalDate LocalTime這三個類:

  • LocalDate無法包含時間;

  • LocalTime無法包含日期;

  • LocalDateTime才能同時包含日期和時間。

如果你是Java8,那你一定要使用他,在日期的格式化和解析方面不用考慮執行緒安全性,程式碼如下:

public static String formatTime(LocalDateTime time,String pattern) {

 return time.format(DateTimeFormatter.ofPattern(pattern));

 }

當然localDateTime是java8的一大亮點,當然不僅僅只是解決了執行緒安全的問題,同樣也提供了一些其他的運算比如加減天數:

//日期加上一個數,根據field不同加不同值,field為ChronoUnit.*

 public static LocalDateTime plus(LocalDateTime time, long number, TemporalUnit field) {

 return time.plus(number, field);

 }

​

 //日期減去一個數,根據field不同減不同值,field引數為ChronoUnit.*

 public static LocalDateTime minu(LocalDateTime time, long number, TemporalUnit field){

 return time.minus(number,field);

 }

最後,如果你擔心使用LocalDateTime 會對你現有的程式碼產生很大的改變的話,那你可以將他們兩進行互轉:

//Date轉換為LocalDateTime

 public static LocalDateTime convertDateToLDT(Date date) {

 return LocalDateTime.ofInstant(date.toInstant(), ZoneId.systemDefault());

 }

​

 //LocalDateTime轉換為Date

 public static Date convertLDTToDate(LocalDateTime time) {

 return Date.from(time.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant());

 }

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