Java中的SimpleDateFormat 指南

1. 简介

大家好，我是老谭说架构，今天要跟大家探讨下和深入了解 SimpleDateFormat 类。

我们将了解简单的实例 和格式化样式 以及该类为处理语言环境和时区而公开的有用方法。

Java 的 SimpleDateFormat 类不是线程安全的，这是因为它的内部状态（例如，日期格式的模式字符串）是可变的。在一个多线程环境中，多个线程同时访问同一个 SimpleDateFormat 实例可能会导致数据竞争，从而产生不可预期的结果。

2. 简单实例

首先，让我们看看如何实例化一个新的 SimpleDateFormat 对象。

有4 个可能的构造函数- 但为了与名称保持一致，让我们保持简单。我们开始所需的只是一个表示我们想要的 日期模式 的 字符串 。

让我们从破折号分隔的日期模式开始，如下所示：

js 复制代码

"dd-MM-yyyy"

这将正确格式化日期，从当前日期开始，再从当前月份开始，最后从当前年份开始。我们可以使用简单的单元测试来测试我们的新格式化程序。我们将实例化一个新的 SimpleDateFormat 对象，并传入一个已知日期：

java 复制代码

SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat("dd-MM-yyyy");
assertEquals("24-05-1977", formatter.format(new Date(233345223232L)));

在上面的代码中，格式化程序将 毫秒长转换为人类可读的日期 - 1977 年 5 月 24 日。

2.1. 工厂方法

尽管SimpleDateFormat 是一个可以快速构建日期格式化程序的便捷类，但我们还是鼓励使用DateFormat类上的工厂方法 getDateFormat() 、getDateTimeFormat() 、getTimeFormat() 。

使用这些工厂方法时，上面的例子看起来有点不同：

java 复制代码

DateFormat formatter = DateFormat.getDateInstance(DateFormat.SHORT);
assertEquals("5/24/77", formatter.format(new Date(233345223232L)));

从上面我们可以看出，格式化选项的数量由DateFormat类上的字段**预先确定。这在很大程度上 限制了我们可用的格式化选项， 这就是为什么我们在本文中坚持使用 SimpleDateFormat 。

2.2. 线程安全

SimpleDateFormat 的 JavaDoc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某个格式，则必须进行外部同步。

问题原因：

SimpleDateFormat 对象包含一个 Calendar 实例，用于存储日期和时间信息。
当 SimpleDateFormat 对象被多个线程同时使用时，它们可能会修改 Calendar 实例的内部状态，从而导致日期和时间格式不一致。

所以 SimpleDateFormat 实例不是线程安全的，我们应该在并发环境中谨慎使用它们。

解决这个问题的最佳方法是将它们与ThreadLocal结合使用。这样，每个线程最终都有自己的 SimpleDateFormat 实例，并且缺乏共享使得程序线程安全：

java 复制代码

private final ThreadLocal<SimpleDateFormat> formatter = ThreadLocal
  .withInitial(() -> new SimpleDateFormat("dd-MM-yyyy"));

使用 ThreadLocal： 将 SimpleDateFormat 对象存储在 ThreadLocal 中，这样每个线程都会拥有自己的 SimpleDateFormat 实例：

java 复制代码

private static ThreadLocal<SimpleDateFormat> formatter = new ThreadLocal<>() {
    @Override
    protected SimpleDateFormat initialValue() {
        return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    }
};

withInitial 方法的参数是SimpleDateFormat 实例的供应商。每次 ThreadLocal 需要创建实例时，它都会使用这个供应商。

然后我们可以通过ThreadLocal实例使用格式化程序：

java 复制代码

formatter.get().format(date)

ThreadLocal.get() 方法首先为当前线程初始化SimpleDateFormat，然后重用该实例。

我们将这种技术称为线程限制，因为我们将每个实例的使用限制在一个特定的线程中。

还有另外两种方法可以解决同一问题：

使用同步块或 ReentrantLock
按需创建SimpleDateFormat的废弃实例

这两种方法都不推荐：前者在争用较高时会对性能造成很大影响，而后者会创建大量对象，给垃圾收集带来压力。

值得一提的是，从 Java 8 开始，引入了一个新的DateTimeFormatter类。新的DateTimeFormatter类是不可变的和线程安全的。如果我们使用 Java 8 或更高版本，建议使用新的*DateTimeFormatter类。

3. 解析日期

SimpleDateFormat 和 DateFormat 不仅允许我们格式化日期 - 而且我们还可以反转操作。使用 parse 方法，我们可以输入日期的 字符串表示形式并返回等效的 Date 对象：

java 复制代码

SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat("dd-MM-yyyy");
Date myDate = new Date(233276400000L);
Date parsedDate = formatter.parse("24-05-1977");
assertEquals(myDate.getTime(), parsedDate.getTime());复制

这里需要注意的是，构造函数中提供的模式应该与使用 解析方法 解析的日期格式相同。

4.日期时间模式

SimpleDateFormat 在格式化日期时提供了大量不同的选项。虽然完整列表可在JavaDocs中找到，但让我们探索一些更常用的选项：

日期组件返回的输出也在很大程度上取决于字符串 中 使用的字符数。例如，我们以六月为例。如果我们将日期字符串定义为：**

arduino 复制代码

"MM"复制

那么我们的结果将显示为数字代码 - 06。但是，如果我们在日期字符串中添加另一个 M：

arduino 复制代码

"MMM"复制

然后我们得到的格式化日期显示为单词Jun。

5. 应用区域设置

SimpleDateFormat 类还支持多种语言环境， 这些语言环境是在调用构造函数时设置的。****

让我们通过用法语格式化日期来实践一下。我们将实例化一个 SimpleDateFormat 对象，同时将 Locale.FRANCE 提供给构造函数。

java 复制代码

SimpleDateFormat franceDateFormatter = new SimpleDateFormat("EEEEE dd-MMMMMMM-yyyy", Locale.FRANCE);
Date myFriday = new Date(1539341312904L);
assertTrue(franceDateFormatter.format(myFriday).startsWith("vendredi"));复制

通过提供给定日期（星期三下午），我们可以断言我们的 franceDateFormatter 已正确格式化日期。新日期正确地以 Vendredi 开头- 法语中的星期五！

值得注意的是构造函数的 Locale 版本中的一个小问题 -虽然支持许多语言环境，但不能保证完全覆盖。Oracle 建议在 DateFormat 类上使用工厂方法来确保语言环境覆盖。

6. 改变时区

由于 SimpleDateFormat 扩展了 DateFormat 类，我们还可以使用setTimeZone 方法来操作时区。让我们来看看实际操作：

java 复制代码

Date now = new Date();

SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("EEEE dd-MMM-yy HH:mm:ssZ");

simpleDateFormat.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("Europe/London"));
logger.info(simpleDateFormat.format(now));

simpleDateFormat.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("America/New_York"));
logger.info(simpleDateFormat.format(now));复制

在上面的例子中，我们在同一个SimpleDateFormat 对象上为两个不同的时区提供了相同的日期。我们还在模式 字符串 的末尾 添加了"Z"字符以指示时区差异 。然后为用户记录格式方法的输出。

点击运行，我们可以看到相对于两个时区的当前时间：

java 复制代码

INFO: Friday 12-Oct-18 12:46:14+0100
INFO: Friday 12-Oct-18 07:46:14-0400

7. 总结

我们深入探讨了 SimpleDateFormat 的复杂性和它的线程非安全性问题。研究了如何实例化 SimpleDateFormat 以及模式 字符串 如何影响日期格式 。在最终尝试使用时区 之前，我们尝试过改变输出字符串的语言环境 。在多线程环境中，最好避免使用 SimpleDateFormat 对象，而是选择其他线程安全的替代方案，例如 DateTimeFormatter 或使用 ThreadLocal 来确保线程安全性。