面试官一步一步的套路你，为什么SimpleDateFormat不是线程安全的

面试官：SimpleDateFormat用过吗？

小小白：用过，用来格式化或解析日期时间。

面试官：能写一下你是如何使用的吗？

小小白：噼里啪啦敲完了，代码如下：

public class SimpleDateFormatTest {

static final ThreadLocal<DateFormat> df = new ThreadLocal<DateFormat>() {

@Override

protected DateFormat initialValue() {

return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

}

};

public static void main(String[] args) {

try {

df.get().parse("2020-03-27 10:09:01");

} catch (ParseException e) {

e.printStackTrace();

} finally {

df.remove();

}

}

}

面试官：为什么要使用ThreadLocal包装SimpleDateFormat？

小小白：如果不使用ThreadLocal包装一下，直接创建一个SimpleDateFormat共享实例对象，在多线程并发的情况下使用这个对象的方法是线程不安全的，可能会抛出NumberFormatException或其它异常。使用ThreadLocal包装一下，每个线程都有自己的SimpleDateFormat实例对象，这样多线程并发的情况下就不会出现线程不安全的问题了。

面试官：那为什么SimpleDateFormat作为共享变量会出现线程不安全的问题？

小小白：以下面的代码为例，说明一下原因。

public class SimpleDateFormatTest {

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

public static void main(String[] args) {

for (int i = 0; i <= 15; i++) {

new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

try {

System.out.println(sdf.parse("2020-3-27 10:09:01"));

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

}).start();

}

}

}

SimpleDateFormat类继承了DateFormat抽象类，在DateFormat抽象类中有一个Calendar类型的属性calendar，它就是导致SimpleDateFormat线程不安全的关键。上面代码中变量sdf是全局共享的，首先通过SimpleDateFormat构造方法创建对象，进入这个构造方法的源码。

public SimpleDateFormat(String pattern)

{

this(pattern, Locale.getDefault(Locale.Category.FORMAT));

}

public SimpleDateFormat(String pattern, Locale locale)

{

if (pattern == null || locale == null) {

throw new NullPointerException();

}

// 初始化一个Calendar实例

initializeCalendar(locale);

this.pattern = pattern;

this.formatData = DateFormatSymbols.getInstanceRef(locale);

this.locale = locale;

initialize(locale);

}

// 如果DateFormat中calendar属性等于null，则创建一个

private void initializeCalendar(Locale loc) {

if (calendar == null) {

assert loc != null;

// The format object must be constructed using the symbols for this zone.

// However, the calendar should use the current default TimeZone.

// If this is not contained in the locale zone strings, then the zone

// will be formatted using generic GMT+/-H:MM nomenclature.

calendar = Calendar.getInstance(TimeZone.getDefault(), loc);

}

}

在这个构造方法中初始化了一些SimpleDateFormat的属性值，特别是calendar。接着，进入SimpleDateFormat类的parse方法源码。

public Date parse(String source) throws ParseException

{

ParsePosition pos = new ParsePosition(0);

// 通过参数值source解析得到一个Date

Date result = parse(source, pos);

if (pos.index == 0)

throw new ParseException("Unparseable date: \"" + source + "\"" ,

pos.errorIndex);

return result;

}

// 通过参数值source解析得到一个Date

// 这个方法代码很多，这里省略不重要的代码

public Date parse(String text, ParsePosition pos)

{

// 省略解析日期字符串的部分代码

CalendarBuilder calb = new CalendarBuilder();

// 日期字符串解析完成后存放到calb中

Date parsedDate;

try {

// 使用calb中解析好的日期数据设置calendar

parsedDate = calb.establish(calendar).getTime();

// 省略部分代码

}

catch (IllegalArgumentException e) {

// 省略部分代码

}

return parsedDate;

}

// CalendarBuilder类的establish方法部分代码

Calendar establish(Calendar cal) {

// 省略部分不重要代码

cal.clear();

// 省略部分不重要代码

return cal;

}

从上面的代码可以看到，根据传入的日期时间字符串来解析，然后将解析好的日期数据设置到calendar中，也就是通过establish方法完成的，注意看这个方法中调用了cal.clear()，这将会导致calendar中的属性值变为初始值，如果在多线程并发的情况下，有可能线程A刚执行完establish方法，线程B就执行了cal.clear()，导致最终的解析异常。

面试官：那既然是因为SimpleDateFormat类中的calendar是共享变量导致的，可以将SimpleDateFormat类型的变量设置成方法私有的，每次要用的时候new一个不就完了，或者使用同步锁控制一下并发访问，为什么还要使用ThreadLocal这么麻烦？

小小白：方法私有和同步锁并发控制确实可以解决问题，但是他们有各自的缺点。方法私有，每次都需要创建一个新对象，这样占用内存不说，还需要不断回收。同步锁并发控制，多线程高并发的情况下，性能会严重下降。使用ThreadLocal包装，每个线程只需要创建一个SimpleDateFormat对象实例，既解决不断创建新对象的问题，又解决了并发的问题。

面试官：那为什么最开始你写的代码中，在finally方法中使用了df.remove()，这是为什么？

小小白：线程用完了SimpleDateFormat，如果不调用remove方法将其清除，可能会引发因使用ThreadLocal而导致的内存泄漏。

面试官：使用ThreadLocal为什么可能会导致内存泄漏？

请点击阅读《都说ThreadLocal被面试官问烂了，可为什么面试官还是喜欢继续问》