Java 中的時(shí)間處理

最初學(xué)習(xí) Java 時(shí)是采用學(xué)校教材和市面上的一些 Java 視頻教程進(jìn)行學(xué)習(xí)，到了工作中才發(fā)現(xiàn)有些 API 或包已經(jīng)過(guò)時(shí)了。最近使用 Java 中的日期處理時(shí)發(fā)現(xiàn) java.util.date 與 Calender 相關(guān)包官方已經(jīng)逐漸棄用，因此總結(jié)一下目前 Java 中的日期處理方式。

首先先了解一下為什么 Java 8 之前的日期處理方式為什么難用。對(duì)大多數(shù)初學(xué)者最熟悉的 日期處理方式就是 Java 1中的 java.util.Date 類，這個(gè)類年份起始選擇是 1900 年，月份起始從 0 開(kāi)始。

Date date = new Date( 2020, 2, 18);

它的打印效果如下：

Tue Mar 18 00: 00: 00 CET 2020

但它并不直觀，他默認(rèn)返回計(jì)算機(jī)格式的日期。你需要將它轉(zhuǎn)換為我們?nèi)菀撰@取的特定格式，需要使用 java.text.SimpleDateFormat 類進(jìn)行格式轉(zhuǎn)化，但這個(gè)類不是線程安全的，多線程格式轉(zhuǎn)化需要使用同步代碼塊加鎖解決線程安全問(wèn)題。

隨后 Java 1.1 出現(xiàn)了 java.util.Calender 類，但 Calender 類也有涉及缺陷，比如月份也是從 0 開(kāi)始。許多新手在選擇日期處理方式時(shí)會(huì)不知道用哪種，新手在使用 Date 與 Calender 的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種難以預(yù)料的錯(cuò)誤，調(diào)試搜索后才會(huì)發(fā)現(xiàn)原來(lái)是設(shè)計(jì)上的缺陷。

直到 Java 8 才出現(xiàn)了目前正在使用的新的日期和時(shí)間庫(kù) java.time.xxx。

Java ?中的最新的日期處理方式

目前網(wǎng)上搜索的 Java 日期處理最多的返回結(jié)果還是 Date 、Calender 類型的問(wèn)題，我也是因?yàn)椴冗^(guò)日期處理的許多坑才發(fā)現(xiàn)自己的知識(shí)已經(jīng)過(guò)時(shí)，我相信跟我一樣的工程師不在少數(shù)。

為什么我定義 Java 8 中的日期處理方式是最新的呢，因?yàn)?Java 11 等后續(xù)版本一直在沿用 Java 8 的日期處理方式。Java 8 中出現(xiàn)了新的日期創(chuàng)建與時(shí)間間隔的類。分別是 LocalDate 、LocalTime 、Instant 、Duration 和 Period 。

我將參考 Java 11 的 java.time 文檔講解這些日期處理方式。

使用 LocalDate 、 LocalTime 與 LocalDateTime

LocalDate 存儲(chǔ)沒(méi)有時(shí)間的日期。它存儲(chǔ)的日期類似于 “2010-12-03” ，可以用來(lái)存儲(chǔ)生日。

LocalDate 可以創(chuàng)建 ISO-8601日歷系統(tǒng)中沒(méi)有時(shí)區(qū)的日期，如 2007-12-03。LocalDate 是一個(gè)不可變的日期-時(shí)間對(duì)象，表示日期，通常格式為年-月-日。如下代碼創(chuàng)建一個(gè)LocalDate 對(duì)象并實(shí)驗(yàn)其方法。

LocalDate date = LocalDate.of( 2014, 3, 18); // 2014-03-18 

int year = date.getYear(); // 2014 

Month month = date.getMonth();// MARCH 

int day = date.getDayOfMonth();// 18 

DayOfWeek dow = date.getDayOfWeek();// TUESDAY 

int len = date.lengthOfMonth(); // 31 (三月的天數(shù)) 

boolean leap = date.isLeapYear(); // false 不是閏年

LocalDate today = LocalDate.now();
 // 從系統(tǒng)時(shí)鐘中獲取當(dāng)前的日期

// 使用TemporalField 讀取LocalDate 的值

int year = date.get( ChronoField.YEAR); 

int month = date.get( ChronoField.MONTH_OF_YEAR); 

int day = date.get( ChronoField.DAY_OF_MONTH);

一天中的時(shí)間，可以用 LocalTime 來(lái)表示，LocalTime 存儲(chǔ)沒(méi)有日期的時(shí)間。這種存儲(chǔ)時(shí)間格式為 “11:30”，可以用來(lái)存儲(chǔ)營(yíng)業(yè)的時(shí)間。LocalTime 是一個(gè)不可變的日期-時(shí)間對(duì)象，它表示時(shí)間，通常被視為小時(shí)-分鐘-秒。時(shí)間以納秒精度表示。

LocalTime time = LocalTime.of( 13, 45, 20); // 13: 45: 20 

int hour = time.getHour(); // 13 
int minute = time.getMinute(); // 45 
int second = time.getSecond();// 20

LocalDateTime 是 ISO-8601日歷系統(tǒng)中不帶時(shí)區(qū)的日期-時(shí)間，如2007-12-03T10:15:30。LocalDateTime是一個(gè)不可變的日期-時(shí)間對(duì)象，它表示一個(gè)日期-時(shí)間，通常被視為年-月-日-時(shí)-分-秒。還可以訪問(wèn)其他日期和時(shí)間字段，如 day-of-year、day-of-week 和 week-of-year。

// 2014-03-18T13: 45: 20 
LocalDateTime dt1 = LocalDateTime.of( 2014, Month.MARCH, 18, 13, 45, 20); 
LocalDateTime dt2 = LocalDateTime.of( date, time); 
LocalDateTime dt3 = date.atTime( 13, 45, 20); 
LocalDateTime dt4 = date.atTime( time); 
LocalDateTime dt5 = time.atDate( date);

// 提取日期和時(shí)間
LocalDate date1 = dt1. toLocalDate(); // 2014-03-18 
LocalTime time1 = dt1. toLocalTime(); // 13: 45: 20

ZonedDateTime 的使用

ZonedDateTime ?ISO-8601日歷系統(tǒng)中帶有時(shí)區(qū)的日期-時(shí)間，例如 2007-12-03T10:15:30+01:00 Europe/Paris. 我們可以從下圖看出 LocalDate、LocalTime、LocalDateTime 、ZonedDateTime 的區(qū)別。

ZoneId romeZone = ZoneId.of("Europe/ Rome");

LocalDate date = LocalDate.of( 2014, Month.MARCH, 18); 
ZonedDateTime zdt1 = date.atStartOfDay( romeZone); 

LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.of( 2014, Month.MARCH, 18, 13, 45); 
ZonedDateTime zdt2 = dateTime.atZone( romeZone); 

Instant instant = Instant.now(); 
ZonedDateTime zdt3 = instant.atZone( romeZone);

ZoomId 對(duì)應(yīng)的Map選項(xiàng)可以從官方文檔中查看 https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/time/ZoneId.html

LocalDate 與 LocalTime 與字符串格式轉(zhuǎn)化

LocalDate date = LocalDate.parse("2014-03-18"); 
LocalTime time = LocalTime.parse("13: 45: 20");

我們可以使用指定的 fomatter 程序格式化日期， java.time.format.DateTimeFormatter 提供了兩個(gè)方法：一個(gè)用于格式化，format(DateTimeFormatter formatter)，另一個(gè)用于解析，parse(CharSequence text, DateTimeFormatter formatter)。

 LocalDate date = LocalDate.now();
 String text = date.format(formatter);
 LocalDate parsedDate = LocalDate.parse(text, formatter);

 LocalDate date = LocalDate.now();
 DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd");
 String text = date.format(formatter);
 LocalDate parsedDate = LocalDate.parse(text, formatter);

LocalDate date = LocalDate.of( 2014, 3, 18); 
String s1 = date.format( DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE); //20140318 
String s2 = date.format( DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE); //2014-03-18

LocalDate date1 = LocalDate.parse(" 20140318", DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE); 
LocalDate date2 = LocalDate.parse(" 2014-03-18", DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);

Duration 與 Period

Duration 一個(gè)基于時(shí)間的時(shí)間量，例如'34.5秒'。

它的 between 方法可以計(jì)算兩個(gè) LocalDateTime 或 兩個(gè) LocalTime 或兩個(gè) Instance 之間的間隔。

Duration d1 = Duration.between( time1, time2); 
Duration d1 = Duration.between( dateTime1, dateTime2); 
Duration d2 = Duration.between( instant1, instant2);

注意 Instance （時(shí)間線上的瞬間點(diǎn)）這個(gè)類記錄時(shí)間線上的單個(gè)瞬時(shí)點(diǎn)，常在應(yīng)用程序中記錄事件時(shí)間戳。

// 從系統(tǒng)時(shí)鐘中獲取當(dāng)前時(shí)刻。
Instant.now();

Period 是 ISO-8601日歷系統(tǒng)中基于日期的時(shí)間量，例如“2年、3個(gè)月和4天”。

Period tenDays = Period.between( LocalDate.of( 2014, 3, 8), LocalDate.of( 2014, 3, 18));

Duration threeMinutes = Duration.ofMinutes(3); 
Duration threeMinutes = Duration.of(3, ChronoUnit.MINUTES); 

Period tenDays = Period.ofDays(10); 
Period threeWeeks = Period.ofWeeks(3); 
Period twoYearsSixMonthsOneDay = Period.of(2,6,1);

創(chuàng)建好 Period 和 Duration 對(duì)象后，我們可以使用他們定義好的各種方法查詢兩個(gè)日期之間的時(shí)間差，用于后續(xù)處理邏輯。

總結(jié)

Java 中的日期處理方式目前采用 LocalDate、LocalTime、LocalDateTime，應(yīng)該逐漸拋棄以前的 Date 與 Calender 方式。

參考資料

• 《Java 8實(shí)戰(zhàn)》 。人民郵電出版社.。[英]厄馬（Raoul-Gabriel Urma）[意] 弗斯科（Mario Fusco）[英] 米克羅夫特（Alan Mycroft）.

• Java 11 官方文檔