Java8日期总结

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Java 8日期的优点:

  • 非线程安全 − java.util.Date 是非线程安全的,所有的日期类都是可变的,这是Java日期类最大的问题之一。
  • 设计很差 − Java的日期/时间类的定义并不一致,在java.util和java.sql的包中都有日期类,此外用于格式化和解析的类在java.text包中定义。java.util.Date同时包含日期和时间,而java.sql.Date仅包含日期,将其纳入java.sql包并不合理。另外这两个类都有相同的名字,这本身就是一个非常糟糕的设计。
  • 时区处理麻烦 − 日期类并不提供国际化,没有时区支持,因此Java引入了java.util.Calendar和java.util.TimeZone类,但他们同样存在上述所有的问题。

Java 8 在 java.time 包下提供了很多新的 API。以下为两个比较重要的 API:

  • Local(本地) − 简化了日期时间的处理,没有时区的问题。
  • Zoned(时区) − 通过制定的时区处理日期时间。

新的java.time包涵盖了所有处理日期,时间,日期/时间,时区,时刻(instants),过程(during)与时钟(clock)的操作。

Java 8日期/时间类

Java 8的日期和时间类包含LocalDateTime、LocalDateLocalTimeInstantDuration以及Period,这些类都包含在java.time包中

LocalDateTime

LocalDateTime类是LocalDateLocalTime的结合体,可以通过of()方法直接创建,也可以调用LocalDateatTime()方法或LocalTimeatDate()方法将LocalDateLocalTime合并成一个LocalDateTime

LocalDateTime ldt1 = LocalDateTime.of(2017, Month.JANUARY, 4, 17, 23, 52);

LocalDate localDate = LocalDate.of(2017, Month.JANUARY, 4);
LocalTime localTime = LocalTime.of(17, 23, 52);
LocalDateTime ldt2 = localDate.atTime(localTime);

LocalDateTime也提供用于向LocalDateLocalTime的转化:

LocalDate date = ldt1.toLocalDate();
LocalTime time = ldt1.toLocalTime();

LocalDateLocalTime

LocalDate类表示一个具体的日期,但不包含具体时间,也不包含时区信息。可以通过LocalDate的静态方法of()创建一个实例,LocalDate也包含一些方法用来获取年份,月份,天,星期几等:

LocalDate localDate = LocalDate.of(2017, 1, 4);     // 初始化一个日期:2017-01-04
int year = localDate.getYear();                     // 年份:2017
Month month = localDate.getMonth();                 // 月份:JANUARY
int dayOfMonth = localDate.getDayOfMonth();         // 月份中的第几天:4
DayOfWeek dayOfWeek = localDate.getDayOfWeek();     // 一周的第几天:WEDNESDAY
int length = localDate.lengthOfMonth();             // 月份的天数:31
boolean leapYear = localDate.isLeapYear();          // 是否为闰年:false

也可以调用静态方法now()来获取当前日期:

LocalDate now = LocalDate.now();

Instant

Instant用于表示一个时间戳,它与我们常使用的System.currentTimeMillis()有些类似,不过Instant可以精确到纳秒(Nano-Second),System.currentTimeMillis()方法只精确到毫秒(Milli-Second)。如果查看Instant源码,发现它的内部使用了两个常量,seconds表示从1970-01-01 00:00:00开始到现在的秒数,nanos表示纳秒部分(nanos的值不会超过999,999,999)。Instant除了使用now()方法创建外,还可以通过ofEpochSecond方法创建:

Instant instant = Instant.ofEpochSecond(120, 100000);

ofEpochSecond()方法的第一个参数为秒,第二个参数为纳秒,上面的代码表示从1970-01-01 00:00:00开始后两分钟的10万纳秒的时刻,控制台上的输出为:

1970-01-01T00:02:00.000100Z

Duration

Duration的内部实现与Instant类似,也是包含两部分:seconds表示秒,nanos表示纳秒。两者的区别是Instant用于表示一个时间戳(或者说是一个时间点),而Duration表示一个时间段,所以Duration类中不包含now()静态方法。可以通过Duration.between()方法创建Duration对象:

LocalDateTime from = LocalDateTime.of(2017, Month.JANUARY, 5, 10, 7, 0);    // 2017-01-05 10:07:00
LocalDateTime to = LocalDateTime.of(2017, Month.FEBRUARY, 5, 10, 7, 0);     // 2017-02-05 10:07:00
Duration duration = Duration.between(from, to);     // 表示从 2017-01-05 10:07:00 到 2017-02-05 10:07:00 这段时间

long days = duration.toDays();              // 这段时间的总天数
long hours = duration.toHours();            // 这段时间的小时数
long minutes = duration.toMinutes();        // 这段时间的分钟数
long seconds = duration.getSeconds();       // 这段时间的秒数
long milliSeconds = duration.toMillis();    // 这段时间的毫秒数
long nanoSeconds = duration.toNanos();      // 这段时间的纳秒数

Duration对象还可以通过of()方法创建,该方法接受一个时间段长度,和一个时间单位作为参数:

Duration duration1 = Duration.of(5, ChronoUnit.DAYS);       // 5天
Duration duration2 = Duration.of(1000, ChronoUnit.MILLIS);  // 1000毫秒

ZonedDateTime

无论是我们的 LocalDate,或是 LocalTime,甚至是 LocalDateTime,它们基本是时区无关的,内部并没有存储时区属性,而基本用的系统默认时区。往往有些场景之下,缺乏一定的灵活性。

ZonedDateTime 可以被理解为 LocalDateTime 的外层封装,它的内部存储了一个 LocalDateTime 的实例,专门用于普通的日期时间处理。此外,它还定义了 ZoneId 和 ZoneOffset 来描述时区的概念。

ZonedDateTime 和 LocalDateTime 的一个很大的不同点在于,后者内部并没有存储时区,所以对于系统的依赖性很强,往往换一个时区可能就会导致程序中的日期时间不一致。 而后者则可以通过传入时区的名称,使用 ZoneId 进行匹配存储,也可以通过传入与零时区的偏移量,使用 ZoneOffset 存储时区信息。

初始化实例
public static ZonedDateTime now():系统将以默认时区计算并存储日期时间信息
public static ZonedDateTime now(ZoneId zone):指定时区
public static ZonedDateTime of(LocalDate date, LocalTime time, ZoneId zone):指定日期时间和时区
public static ZonedDateTime of(LocalDateTime localDateTime, ZoneId zone)
public static ZonedDateTime ofInstant(Instant instant, ZoneId zone):通过时刻和时区构建实例对象
等等

示例

 ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.now();
    System.out.println(zonedDateTime); 
    //->2019-01-31T16:27:23.179+08:00[Asia/Shanghai]

    LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
    ZoneId zoneId = ZoneId.of("America/Los_Angeles");
    ZonedDateTime zonedDateTime1 = ZonedDateTime.of(localDateTime,zoneId);
    System.out.println(zonedDateTime1);
    // ->2019-01-31T16:27:23.179-08:00[America/Los_Angeles]


    Instant instant = Instant.now();
    ZoneId zoneId1 = ZoneId.of("GMT");
    ZonedDateTime zonedDateTime2 = ZonedDateTime.ofInstant(instant,zoneId1);
    System.out.println(zonedDateTime2);
    // ->2019-01-31T08:27:23.183Z[GMT]
  • 第一个输出应使用了当前系统日期和时间以及默认的时区。

  • 第二个小例子,LocalDateTime 实例保存了时区无关的当前日期时间信息,也就是这里的年月日时分秒,接着构建一个 ZonedDateTime 实例并传入一个美国时区(西七区)。你会发现输出的日期时间为西七区的 16 点 27 分。

    像这种关联了时区的日期时间就很能够解决那种,换时区导致程序中时间错乱的问题。因为我关联了时区,无论你程序换到什么地方运行了,日期+时区 本就已经唯一确定了某个时刻,就相当于我在存储某个时刻的时候,说明了这是某某时区的某某时间,即便你换了一个地区,也不至于把这个时间按自己当前的时区进行解析并直接使用。

  • 第三个小例子,构建 ZonedDateTime实例的时候,给定一个时刻和一个时区,而这个时刻值就是相对于给定时区的标准时间所经过的毫秒数。

    有关 ZonedDateTime 的其他日期时间的处理方法和 LocalDateTime 是一样的,因为 ZonedDateTime 是直接封装了一个 LocalDateTime 实例对象,所以所有相关日期时间的操作都会间接的调用 LocalDateTime 实例的方法,我们不再赘述

日期的操作和格式化

增加和减少日期

Java 8中的日期/时间类都是不可变的,这是为了保证线程安全。当然,新的日期/时间类也提供了方法用于创建对象的可变版本,比如增加一天或者减少一天:

LocalDate date = LocalDate.of(2017, 1, 5);          // 2017-01-05

LocalDate date1 = date.withYear(2016);              // 修改为 2016-01-05
LocalDate date2 = date.withMonth(2);                // 修改为 2017-02-05
LocalDate date3 = date.withDayOfMonth(1);           // 修改为 2017-01-01

LocalDate date4 = date.plusYears(1);                // 增加一年 2018-01-05
LocalDate date5 = date.minusMonths(2);              // 减少两个月 2016-11-05
LocalDate date6 = date.plus(5, ChronoUnit.DAYS);    // 增加5天 2017-01-10

格式化日期

新的日期API中提供了一个DateTimeFormatter类用于处理日期格式化操作,它被包含在java.time.format包中,Java 8的日期类有一个format()方法用于将日期格式化为字符串,该方法接收一个DateTimeFormatter类型参数:

LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now();
String strDate1 = dateTime.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE);    // 20170105
String strDate2 = dateTime.format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);    // 2017-01-05
String strDate3 = dateTime.format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_TIME);    // 14:20:16.998
String strDate4 = dateTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd"));   // 2017-01-05
String strDate5 = dateTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("今天是:YYYY年 MMMM DD日 E", Locale.CHINESE)); // 今天是:2017年 一月 05日 星期四

同样,日期类也支持将一个字符串解析成一个日期对象,例如:

String strDate6 = "2017-01-05";
String strDate7 = "2017-01-05 12:30:05";

LocalDate date = LocalDate.parse(strDate6, DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd"));
LocalDateTime dateTime1 = LocalDateTime.parse(strDate7, DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));

java8 时间与老版本时间转换

因为java8之前Date是包含日期和时间的,而LocalDate只包含日期,LocalTime只包含时间,所以与Date在互转中,势必会丢失日期或者时间,或者会使用起始时间。如果转LocalDateTime,那么就不存在信息误差。

/Date与Instant的相互转化
Instant instant  = Instant.now();
Date date = Date.from(instant);
Instant instant2 = date.toInstant();
        
//Date转为LocalDateTime
Date date2 = new Date();
LocalDateTime localDateTime2 = LocalDateTime.ofInstant(date2.toInstant(), ZoneId.systemDefault());
        
//LocalDateTime转Date
LocalDateTime localDateTime3 = LocalDateTime.now();
Instant instant3 = localDateTime3.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant();
Date date3 = Date.from(instant);

//LocalDate转Date
//因为LocalDate不包含时间,所以转Date时,会默认转为当天的起始时间,00:00:00
LocalDate localDate4 = LocalDate.now();
Instant instant4 = localDate4.atStartOfDay().atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant();
Date date4 = Date.from(instant);


// Calendar to Instant
Instant time = Calendar.getInstance().toInstant();
System.out.println(time);

// TimeZone to ZoneId
ZoneId defaultZone = TimeZone.getDefault().toZoneId();
System.out.println(defaultZone);
 
// ZonedDateTime from specific Calendar
ZonedDateTime gregorianCalendarDateTime = new GregorianCalendar().toZonedDateTime();
System.out.println(gregorianCalendarDateTime);
 
 
GregorianCalendar gc = GregorianCalendar.from(gregorianCalendarDateTime);
System.out.println(gc);