Java最佳实践–多线程环境中的DateFormat

这是有关使用Java编程语言时的拟议实践的系列文章的第一篇。

所有讨论的主题均基于用例，这些用例来自于电信行业的关键任务超高性能生产系统的开发。

在阅读本文的每个部分之前，强烈建议您参考相关的Java API文档以获取详细信息和代码示例。

所有测试均针对具有以下特征的Sony Vaio进行：

系统：openSUSE 11.1（x86_64）
处理器（CPU）：Intel（R）Core（TM）2 Duo CPU T6670 @ 2.20GHz
处理器速度：1,200.00 MHz
总内存（RAM）：2.8 GB
Java：OpenJDK 1.6.0_0 64位

应用以下测试配置：

并发工作者线程：200
每个工作人员重复测试的次数：1000
整体测试次数：100

在多线程环境中使用DateFormat

在多线程环境中使用DateFormat可能很棘手。 Java API文档明确指出：

“ 日期格式不同步。 建议为每个线程创建单独的格式实例。 如果多个线程同时访问一种格式，则必须在外部进行同步。 ”

典型的情况是使用预定义格式将日期转换为字符串表示形式，反之亦然。为每次转换创建新的DateFormat实例效率很低。您应该记住，静态工厂方法“ getDateInstance（..）”在使用时也会创建新的DateFormat实例。大多数开发人员所做的就是使用DateFormat实现类（例如SimpleDateFormat ）构造DateFormat实例，并将其值分配给类变量。类范围的变量用于其所有日期解析和格式设置需求。前面提到的方法虽然非常有效，但是由于DateFormat类上缺少同步，因此当多个线程访问类变量的相同实例时会引起问题。解析创建Date对象时抛出的典型异常是：

java.lang.NumberFormatException
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException

执行格式化时，您还应该遇到格式错误的“ 日期到字符串”表示形式。

为了正确处理上述问题，弄清多线程环境的体系结构至关重要。 Java虚拟机允许应用程序具有多个并发运行的执行线程。通常，在多线程环境（JVM内的容器或JVM本身）中，应执行线程池。工作线程应在启动时构造并初始化，以用于执行程序。例如，一个Web容器构造了一个工作线程池来服务所有传入的流量。线程池是处理系统资源的最有效方法，主要是因为线程创建和初始化对于Java虚拟机来说是一项非常耗资源的任务。不过，只需为要同时执行的每段代码创建一个新的执行线程，即可实现应用程序并行性。

关于类范围的DateFormat实例：

如果你已经明确了NO 线程池将在您的环境中使用，那么只有新的主题实例同时访问你的DateFormat实例。在这种情况下，建议从外部同步该DateFormat实例
如果使用线程池，则可以同时访问DateFormat实例的线程实例数量有限。因此，建议使用ThreadLocal方法为每个线程创建单独的DateFormat实例。

以下是“ getDateInstance（..）”，“同步”和ThreadLocal方法的示例：

package com.javacodegeeks.test;import java.text.DateFormat;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;public class ConcurrentDateFormatAccess {public Date convertStringToDate(String dateString) throws ParseException {return SimpleDateFormat.getDateInstance(DateFormat.MEDIUM).parse(dateString);}}

package com.javacodegeeks.test;import java.text.DateFormat;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;public class ConcurrentDateFormatAccess {private DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy MM dd");public Date convertStringToDate(String dateString) throws ParseException {Date result;synchronized(df) {result = df.parse(dateString);}return result;}}

这里要注意的事情：

每个执行“ convertStringToDate”操作的线程都试图在获取对DateFormat类变量instance的引用之前获取DateFormat对象的监视器锁定。如果另一个线程持有该锁，则当前线程将等待直到释放该锁。这样，一次只有一个线程正在访问DateFormat实例。

package com.javacodegeeks.test;import java.text.DateFormat;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;public class ConcurrentDateFormatAccess {private ThreadLocal<DateFormat> df = new ThreadLocal<DateFormat> () {@Overridepublic DateFormat get() {return super.get();}@Overrideprotected DateFormat initialValue() {return new SimpleDateFormat("yyyy MM dd");}@Overridepublic void remove() {super.remove();}@Overridepublic void set(DateFormat value) {super.set(value);}};public Date convertStringToDate(String dateString) throws ParseException {return df.get().parse(dateString);}}

这里要注意的事情：