java8+ 简单、安全、高效的格式化 Date

SimpleDateFormat 线程不安全

众所周知 SimpleDateFormat 线程不安全，不少朋友被其坑过。

下面是 stackoverflow 的文章 why-is-javas-simpledateformat-not-thread-safe 中的栗子。

public class ExampleClass {

    private static final Pattern dateCreateP = Pattern.compile("Дата подачи:\\s*(.+)");
    private static final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss dd.MM.yyyy");

    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(100);
        while (true) {
            executor.submit(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    workConcurrently();
                }
            });
        }
    }

    public static void workConcurrently() {
        Matcher matcher = dateCreateP.matcher("Дата подачи: 19:30:55 03.05.2015");
        Timestamp startAdvDate = null;
        try {
            if (matcher.find()) {
                String dateCreate = matcher.group(1);
                startAdvDate = new Timestamp(sdf.parse(dateCreate).getTime());
            }
        } catch (Throwable th) {
            th.printStackTrace();
        }
        System.out.print("OK ");
    }
}

And result :

OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK java.lang.NumberFormatException: For input string: ".201519E.2015192E2"
at sun.misc.FloatingDecimal.readJavaFormatString(FloatingDecimal.java:2043)
at sun.misc.FloatingDecimal.parseDouble(FloatingDecimal.java:110)
at java.lang.Double.parseDouble(Double.java:538)
at java.text.DigitList.getDouble(DigitList.java:169)
at java.text.DecimalFormat.parse(DecimalFormat.java:2056)
at java.text.SimpleDateFormat.subParse(SimpleDateFormat.java:1869)
at java.text.SimpleDateFormat.parse(SimpleDateFormat.java:1514)
at java.text.DateFormat.parse(DateFormat.java:364)
at com.nonscalper.webscraper.processor.av.ExampleClass.workConcurrently(ExampleClass.java:37)
at com.nonscalper.webscraper.processor.av.ExampleClass$1.run(ExampleClass.java:25)
at java.util.concurrent.Executors$RunnableAdapter.call(Executors.java:511)
at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:266)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

解决方案

1. 每次 new (实例化) SimpleDateFormat。
2. 利用 ThreadLocal 确保每个线程都可以得到单独的一个 SimpleDateFormat。

public class DateUtil {
    private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> local = ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));

    public static String format(Date date) {
        return local.get().format(date);
    }

    public static Date parse(String dateStr) throws ParseException {
        return local.get().parse(dateStr);
    }
}

1. commons-lang3 中的 FastDateFormat。

<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-lang3</artifactId>
    <version>${commons-lang3-version}</version>
</dependency>

性能比拼

性能咋样，jmh 来一把，源码见：https://github.com/lets-mica/mica-jmh

# JMH version: 1.21
# VM version: JDK 1.8.0_221, Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM, 25.221-b11

Benchmark             Mode  Cnt       Score       Error  Units
newSimpleDateFormat  thrpt    5  114072.841 ±   989.135  ops/s
threadLocal          thrpt    5  348207.331 ± 46014.175  ops/s
fastDateFormat       thrpt    5  434391.553 ±  7799.593  ops/s

结果：fastDateFormat 得分最高。当然你觉得这样就完了？

利用 Instant + DateTimeFormatter

在 mica 1.2.1 中我们利用 Instant 来中转 Date 使用 DateTimeFormatter 格式化。

public static final DateTimeFormatter DATETIME_FORMATTER = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").withZone(ZoneId.systemDefault());

public String format(Date date) {
    return DATETIME_FORMATTER.format(date.toInstant());
}

注意：DateTimeFormatter 格式化 Instant 需要指定时区。

jdk 8 压测结果

# JMH version: 1.21
# VM version: JDK 1.8.0_221, Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM, 25.221-b11

Benchmark         Mode  Cnt       Score      Error  Units
fastDateFormat   thrpt    5  417338.980  56543.104  ops/s
toInstantFormat  thrpt    5  371028.709  72059.917  ops/s

jdk 11 压测结果

# JMH version: 1.21
# VM version: JDK 11.0.4, OpenJDK 64-Bit Server VM, 11.0.4+10-b304.69

Benchmark         Mode  Cnt       Score      Error  Units
fastDateFormat   thrpt    5  384637.138   7402.690  ops/s
toInstantFormat  thrpt    5  487482.436  12490.986  ops/s

结论

使用 DateTimeFormatter + Instant 在 java8 下和 commons-lang3 中的 FastDateFormat 已经接近 ，高版本的 jdk 表现突出。
如果你在使用高版本的 jdk 或者考虑后期升级到高版本的 JDK，该方式都是一个不错的选择。

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