Java 8 另一个新增的重要特性就是引入了新的时间和日期 API,它们被包含在 java.time 包中.借助新的时间和日期 API 可以以更简洁的方法处理时间和日期.
在介绍本篇文章内容之前,我们先来讨论 Java 8 为什么要引入新的日期 API,与之前的时间和日期处理方式有什么不同?
在 Java 8 之前,所有关于时间和日期的 API 都存在各种使用方面的缺陷,主要有:
Java 的 java.util.Date 和 java.util.Calendar 类易用性差,不支持时区,并且是可变的,也就意味着他们都不是线程安全的;
用于格式化日期的类 DateFormat 被放在 java.text 包中,它是一个抽象类,所以我们需要实例化一个 SimpleDateFormat 对象来处理日期格式化,并且 DateFormat 也是非线程安全,这意味着如果你在多线程程序中调用同一个 DateFormat 对象,会得到意想不到的结果.
对日期的计算方式繁琐,而且容易出错,因为月份是从 0 开始的,这意味着从 Calendar 中获取的月份需要加一才能表示当前月份.
由于以上这些问题,出现了一些三方的日期处理框架,例如 Joda-Time,data4j 等开源项目.但是,Java 需要一套标准的用于处理时间和日期的框架,于是 Java 8 中引入了新的日期 API.新的日期 API 是 JSR-310 规范的实现,Joda-Time 框架的作者正是 JSR-310 的规范的倡导者,所以能从 Java 8 的日期 API 中看到很多 Joda-Time 的特性.
Java 8 日期 / 时间类
Java 8 的日期和时间类包含 LocalDate,LocalTime,Instant,Duration 以及 Period,这些类都包含在 java.time 包中,下面我们看看这些类的用法.
LocalDate 和 LocalTime
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();
LocalTime 和 LocalDate 类似,他们之间的区别在于 LocalDate 不包含具体时间,而 LocalTime 包含具体时间,例如:
LocalTime localTime = LocalTime.of(17, 23, 52); // 初始化一个时间:17:23:52
int hour = localTime.getHour(); // 时:17
int minute = localTime.getMinute(); // 分:23
int second = localTime.getSecond(); // 秒:52
LocalDateTime
LocalDateTime 类是 LocalDate 和 LocalTime 的结合体,可以通过 of() 方法直接创建,也可以调用 LocalDate 的 atTime() 方法或 LocalTime 的 atDate() 方法将 LocalDate 或 LocalTime 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 LocalDate 和 LocalTime 的转化:
LocalDate date = ldt1.toLocalDate();
LocalTime time = ldt1.toLocalTime();
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
Period
Period 在概念上和 Duration 类似,区别在于 Period 是以年月日来衡量一个时间段,比如 2 年 3 个月 6 天:
Period period = Period.of(2, 3, 6);
Period 对象也可以通过 between() 方法创建,值得注意的是,由于 Period 是以年月日衡量时间段,所以 between() 方法只能接收 LocalDate 类型的参数:
// 2017-01-05 到 2017-02-05 这段时间
Period period = Period.between(
LocalDate.of(2017, 1, 5),
LocalDate.of(2017, 2, 5));
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
上面例子中对于日期的操作比较简单,但是有些时候我们要面临更复杂的时间操作,比如将时间调到下一个工作日,或者是下个月的最后一天,这时候我们可以使用 with() 方法的另一个重载方法,它接收一个 TemporalAdjuster 参数,可以使我们更加灵活的调整日期:
LocalDate date7 = date.with(nextOrSame(DayOfWeek.SUNDAY)); // 返回下一个距离当前时间最近的星期日
LocalDate date9 = date.with(lastInMonth(DayOfWeek.SATURDAY)); // 返回本月最后一个星期六
要使上面的代码正确编译,你需要使用静态导入 TemporalAdjusters 对象:
import static java.time.temporal.TemporalAdjusters.*;
TemporalAdjusters 类中包含了很多静态方法可以直接使用,下面的表格列出了一些方法:
方法名 | 描述 |
---|---|
dayOfWeekInMonth | 返回同一个月中每周的第几天 |
firstDayOfMonth | 返回当月的第一天 |
firstDayOfNextMonth | 返回下月的第一天 |
firstDayOfNextYear | 返回下一年的第一天 |
firstDayOfYear | 返回本年的第一天 |
firstInMonth | 返回同一个月中第一个星期几 |
lastDayOfMonth | 返回当月的最后一天 |
lastDayOfNextMonth | 返回下月的最后一天 |
lastDayOfNextYear | 返回下一年的最后一天 |
lastDayOfYear | 返回本年的最后一天 |
lastInMonth | 返回同一个月中最后一个星期几 |
next / previous | 返回后一个 / 前一个给定的星期几 |
返回后一个 / 前一个给定的星期几,如果这个值满足条件,直接返回 |
如果上面表格中列出的方法不能满足你的需求,你还可以创建自定义的 TemporalAdjuster 接口的实现,TemporalAdjuster 也是一个函数式接口,所以我们可以使用 Lambda 表达式:
@FunctionalInterface
public interface TemporalAdjuster {
Temporal adjustInto(Temporal temporal);
}
比如给定一个日期,计算该日期的下一个工作日(不包括星期六和星期天):
LocalDate date = LocalDate.of(2017, 1, 5);
date.with(temporal - >{
// 当前日期
DayOfWeek dayOfWeek = DayOfWeek.of(temporal.get(ChronoField.DAY_OF_WEEK));
// 正常情况下,每次增加一天
int dayToAdd = 1;
// 如果是星期五,增加三天
if (dayOfWeek == DayOfWeek.FRIDAY) {
dayToAdd = 3;
}
// 如果是星期六,增加两天
if (dayOfWeek == DayOfWeek.SATURDAY) {
dayToAdd = 2;
}
return temporal.plus(dayToAdd, ChronoUnit.DAYS);
});
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"));
时区
Java 8 中的时区操作被很大程度上简化了,新的时区类 java.time.ZoneId 是原有的 java.util.TimeZone 类的替代品.ZoneId 对象可以通过 ZoneId.of() 方法创建,也可以通过
ZoneId.systemDefault()
获取系统默认时区:
ZoneId shanghaiZoneId = ZoneId.of("Asia/Shanghai");
ZoneId systemZoneId = ZoneId.systemDefault();
of() 方法接收一个" 区域 / 城市 " 的字符串作为参数,你可以通过
getAvailableZoneIds()
方法获取所有合法的 "区域 / 城市" 字符串:
Set<String> zoneIds = ZoneId.getAvailableZoneIds();
对于老的时区类 TimeZone,Java 8 也提供了转化方法:
ZoneId oldToNewZoneId = TimeZone.getDefault().toZoneId();
有了 ZoneId,我们就可以将一个 LocalDate,LocalTime 或 LocalDateTime 对象转化为 ZonedDateTime 对象:
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.of(localDateTime, shanghaiZoneId);
将 zonedDateTime 打印到控制台为:
2017-01-05T15:26:56.147+08:00[Asia/Shanghai]
ZonedDateTime 对象由两部分构成,LocalDateTime 和 ZoneId,其中
2017-01-05T15:26:56.147
部分为 LocalDateTime,
+08:00[Asia/Shanghai]
部分为 ZoneId.
另一种表示时区的方式是使用 ZoneOffset,它是以当前时间和 ** 世界标准时间(UTC)/ 格林威治时间(GMT)** 的偏差来计算,例如:
ZoneOffset zoneOffset = ZoneOffset.of("+09:00");
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
OffsetDateTime offsetDateTime = OffsetDateTime.of(localDateTime, zoneOffset);
其他历法
Java 中使用的历法是 ISO 8601 日历系统,它是世界民用历法,也就是我们所说的公历.平年有 365 天,闰年是 366 天.闰年的定义是:非世纪年,能被 4 整除;世纪年能被 400 整除.为了计算的一致性,公元 1 年的前一年被当做公元 0 年,以此类推.
此外 Java 8 还提供了 4 套其他历法(很奇怪为什么没有汉族人使用的农历),每套历法都包含一个日期类,分别是:
ThaiBuddhistDate:泰国佛教历
MinguoDate:中华民国历
JapaneseDate:日本历
HijrahDate:伊斯兰历
每个日期类都继承 ChronoLocalDate 类,所以可以在不知道具体历法的情况下也可以操作.不过这些历法一般不常用,除非是有某些特殊需求情况下才会使用.
这些不同的历法也可以用于向公历转换:
LocalDate date = LocalDate.now();
JapaneseDate jpDate = JapaneseDate.from(date);
由于它们都继承 ChronoLocalDate 类,所以在不知道具体历法情况下,可以通过 ChronoLocalDate 类操作日期:
Chronology jpChronology = Chronology.ofLocale(Locale.JAPANESE);
ChronoLocalDate jpChronoLocalDate = jpChronology.dateNow();
我们在开发过程中应该尽量避免使用 ChronoLocalDate,尽量用与历法无关的方式操作时间,因为不同的历法计算日期的方式不一样,比如开发者会在程序中做一些假设,假设一年中有 12 个月,如果是中国农历中包含了闰月,一年有可能是 13 个月,但开发者认为是 12 个月,多出来的一个月属于明年的.再比如假设年份是累加的,过了一年就在原来的年份上加一,但日本天皇在换代之后需要重新纪年,所以过了一年年份可能会从 1 开始计算.
在实际开发过程中建议使用 LocalDate,包括存储,操作,业务规则的解读;除非需要将程序的输入或者输出本地化,这时可以使用 ChronoLocalDate 类.
来源: https://juejin.im/post/5a693bc1f265da3e4f0a598e