Синхронизация доступа к SimpleDateFormat

Question

В javadoc для SimpleDateFormat указано, что SimpleDateFormat не синхронизирован.

«Дата форматы не синхронизированы. Это рекомендуется создавать отдельные экземпляры формата для каждого потока. Если несколько потоков доступа формата одновременно, он должен быть синхронизирован извне.»

Но каков наилучший подход к использованию экземпляра SimpleDateFormat в многопоточной среде. Вот несколько вариантов, о которых я думал, я использовал варианты 1 и 2 в прошлом, но мне любопытно узнать, есть ли какие-то лучшие альтернативы или какие из этих вариантов будут предлагать лучшую производительность и параллелизм.

Вариант 1: Создание локальных случаев, когда требуется

public String formatDate(Date d) { 
    SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"); 
    return sdf.format(d); 
} 

Вариант 2: Создание экземпляра SimpleDateFormat как переменная класса, но синхронизация доступа к нему.

private SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"); 
public String formatDate(Date d) { 
    synchronized(sdf) { 
     return sdf.format(d); 
    } 
} 

Вариант 3: Создать ThreadLocal для хранения другого экземпляра SimpleDateFormat для каждого потока.

private ThreadLocal<SimpleDateFormat> tl = new ThreadLocal<SimpleDateFormat>(); 
public String formatDate(Date d) { 
    SimpleDateFormat sdf = tl.get(); 
    if(sdf == null) { 
     sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-hh"); 
     tl.set(sdf); 
    } 
    return sdf.format(d); 
} 

Answer 1

1. Создание SimpleDateFormat является expensive. Не используйте это, если это сделано редко.

2. ОК, если вы можете жить с блокировкой. Используйте, если formatDate() не используется много.

3. Самый быстрый вариант Если вы повторно используете темы (thread pool). Использует больше памяти, чем 2. и имеет более высокую начальную нагрузку.

Для приложений оба варианта 2. и 3. являются жизнеспособными. Что лучше для вашего дела, зависит от вашего варианта использования. Остерегайтесь преждевременной оптимизации. Только делайте это, если считаете, что это проблема.

Для библиотек, которые будут использоваться на 3-й партии я хотел бы использовать вариант 3.

Answer 2

Не используйте SimpleDateFormat, используйте Joda-Time DateTimeFormatter вместо этого. Это немного сложнее в синтаксическом анализе, и это не совсем то, что требуется для замены SimpleDateFormat, но joda-time гораздо более дружелюбен с точки зрения безопасности и производительности.

Answer 3

Другой вариант - Commons Lang FastDateFormat, но вы можете использовать его только для форматирования даты, а не для разбора.

В отличие от Joda, он может функционировать как замена для форматирования. (Update: С v3.3.2, FastDateFormat может производить FastDateParser, которое капля в потокобезопасного для замены SimpleDateFormat)

Answer 4

Я хотел бы сказать, создать простую обертку-класс для SimpleDateFormat, который синхронизирует доступ для синтаксического анализа () и format() и может использоваться в качестве замены. Более надежный, чем ваш вариант №2, менее громоздкий, чем ваш вариант №3.

Похоже, что создание SimpleDateFormat несинхронизировано, было плохое дизайнерское решение со стороны разработчиков Java API; Я сомневаюсь, что кто-то ожидает, что формат() и parse() должны быть синхронизированы.

Answer 5

Представьте, что ваше приложение имеет один поток. Зачем вам синхронизировать доступ к переменной SimpleDataFormat?

Answer 6

Commons Lang 3.x теперь имеет FastDateParser, а также FastDateFormat. Он потокобезопасен и быстрее, чем SimpleDateFormat. Он также использует те же спецификации формата/описания разбора, что и SimpleDateFormat.

Answer 7

Другим вариантом является сохранение экземпляры в поточно-очереди:

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue; 
private static final int DATE_FORMAT_QUEUE_LEN = 4; 
private static final String DATE_PATTERN = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"; 
private ArrayBlockingQueue<SimpleDateFormat> dateFormatQueue = new ArrayBlockingQueue<SimpleDateFormat>(DATE_FORMAT_QUEUE_LEN); 
// thread-safe date time formatting 
public String format(Date date) { 
    SimpleDateFormat fmt = dateFormatQueue.poll(); 
    if (fmt == null) { 
     fmt = new SimpleDateFormat(DATE_PATTERN); 
    } 
    String text = fmt.format(date); 
    dateFormatQueue.offer(fmt); 
    return text; 
} 
public Date parse(String text) throws ParseException { 
    SimpleDateFormat fmt = dateFormatQueue.poll(); 
    if (fmt == null) { 
     fmt = new SimpleDateFormat(DATE_PATTERN); 
    } 
    Date date = null; 
    try { 
     date = fmt.parse(text); 
    } finally { 
     dateFormatQueue.offer(fmt); 
    } 
    return date; 
} 

Размер dateFormatQueue должно быть что-то близко к расчетному количеству потоков, которые могут регулярно вызывать эту функцию одновременно. В худшем случае, когда больше потоков, чем это число, фактически используют все экземпляры одновременно, будут созданы экземпляры SimpleDateFormat, которые не могут быть возвращены dateFormatQueue, потому что они заполнены. Это не приведет к ошибке, оно просто повлечет за собой штраф за создание некоторого SimpleDateFormat, который используется только один раз.

Answer 8

Если вы используете Java 8, вы можете использовать java.time.format.DateTimeFormatter:

Этот класс является неизменяемым и потокобезопасна.

например:

DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd"); 
String str = new java.util.Date().toInstant() 
           .atZone(ZoneId.systemDefault()) 
           .format(formatter); 

Answer 9

Я только реализованное это с вариантом 3, но сделал несколько изменений в коде:

• ThreadLocal обычно должен быть статическим
• Кажется очистителем для переопределения InitialValue (), а не тест if (get() == null)

• Возможно, вы захотите установить язык и время z один, если вы действительно хотите, настройки по умолчанию (по умолчанию очень подвержены ошибкам с Java)

  private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> tl = new ThreadLocal<SimpleDateFormat>() { 
      @Override 
      protected SimpleDateFormat initialValue() { 
       SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-hh", Locale.US); 
       sdf.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("America/Los_Angeles")); 
       return sdf; 
      } 
  }; 
  public String formatDate(Date d) { 
      return tl.get().format(d); 
  }