Java8新特性之深入解析日期和時(shí)間_動(dòng)力節(jié)點(diǎn)Java學(xué)院整理
日期是商業(yè)邏輯計(jì)算一個(gè)關(guān)鍵的部分,任何企業(yè)應(yīng)用程序都需要處理時(shí)間問(wèn)題。應(yīng)用程序需要知道當(dāng)前的時(shí)間點(diǎn)和下一個(gè)時(shí)間點(diǎn),有時(shí)它們還必須計(jì)算這兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間的路徑。但java之前的日期做法太令人惡心了,我們先來(lái)吐槽一下
吐槽java.util.Date跟Calendar
Tiago Fernandez做過(guò)一次投票,選舉最爛的JAVA API,排第一的EJB2.X,第二的就是日期API。
槽點(diǎn)一
最開(kāi)始的時(shí)候,Date既要承載日期信息,又要做日期之間的轉(zhuǎn)換,還要做不同日期格式的顯示,職責(zé)較繁雜(不懂單一職責(zé))
后來(lái)從JDK 1.1 開(kāi)始,這三項(xiàng)職責(zé)分開(kāi)了:
- ?使用Calendar類(lèi)實(shí)現(xiàn)日期和時(shí)間字段之間轉(zhuǎn)換;
- ?使用DateFormat類(lèi)來(lái)格式化和分析日期字符串;
- ?而Date只用來(lái)承載日期和時(shí)間信息。
原有Date中的相應(yīng)方法已廢棄。不過(guò),無(wú)論是Date,還是Calendar,都用著太不方便了,這是API沒(méi)有設(shè)計(jì)好的地方。
槽點(diǎn)二
year和month
Date date = new Date(2012,1,1); System.out.println(date);
輸出Thu Feb 01 00:00:00 CST 3912
觀察輸出結(jié)果,year是2012+1900,而month,月份參數(shù)我不是給了1嗎?怎么輸出二月(Feb)了?
應(yīng)該曾有人告訴你,如果你要設(shè)置日期,應(yīng)該使用 java.util.Calendar,像這樣...
Calendar calendar = Calendar.getInstance(); calendar.set(2013, 8, 2);
這樣寫(xiě)又不對(duì)了,calendar的month也是從0開(kāi)始的,表達(dá)8月份應(yīng)該用7這個(gè)數(shù)字,要么就干脆用枚舉
calendar.set(2013, Calendar.AUGUST, 2);
注意上面的代碼,Calendar年份的傳值不需要減去1900(當(dāng)然月份的定義和Date還是一樣),這種不一致真是讓人抓狂!
有些人可能知道,Calendar相關(guān)的API是IBM捐出去的,所以才導(dǎo)致不一致。
槽點(diǎn)三
java.util.Date與java.util.Calendar中的所有屬性都是可變的
下面的代碼,計(jì)算兩個(gè)日期之間的天數(shù)....
public static void main(String[] args) {
Calendar birth = Calendar.getInstance();
birth.set(1975, Calendar.MAY, 26);
Calendar now = Calendar.getInstance();
System.out.println(daysBetween(birth, now));
System.out.println(daysBetween(birth, now)); // 顯示 0?
}
public static long daysBetween(Calendar begin, Calendar end) {
long daysBetween = 0;
while(begin.before(end)) {
begin.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 1);
daysBetween++;
}
return daysBetween;
}daysBetween有點(diǎn)問(wèn)題,如果連續(xù)計(jì)算兩個(gè)Date實(shí)例的話,第二次會(huì)取得0,因?yàn)镃alendar狀態(tài)是可變的,考慮到重復(fù)計(jì)算的場(chǎng)合,最好復(fù)制一個(gè)新的Calendar
public static long daysBetween(Calendar begin, Calendar end) {
Calendar calendar = (Calendar) begin.clone(); // 復(fù)制
long daysBetween = 0;
while(calendar.before(end)) {
calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 1);
daysBetween++;
}
return daysBetween;
}JSR310
以上種種,導(dǎo)致目前有些第三方的java日期庫(kù)誕生,比如廣泛使用的JODA-TIME,還有Date4j等,雖然第三方庫(kù)已經(jīng)足夠強(qiáng)大,好用,但還是有兼容問(wèn)題的,比如標(biāo)準(zhǔn)的JSF日期轉(zhuǎn)換器與joda-time API就不兼容,你需要編寫(xiě)自己的轉(zhuǎn)換器,所以標(biāo)準(zhǔn)的API還是必須的,于是就有了JSR310。
JSR 310實(shí)際上有兩個(gè)日期概念。第一個(gè)是Instant,它大致對(duì)應(yīng)于java.util.Date類(lèi),因?yàn)樗砹艘粋€(gè)確定的時(shí)間點(diǎn),即相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)Java(1970年1月1日)的偏移量;但與java.util.Date類(lèi)不同的是其精確到了納秒級(jí)別。
第二個(gè)對(duì)應(yīng)于人類(lèi)自身的觀念,比如LocalDate和LocalTime。他們代表了一般的時(shí)區(qū)概念,要么是日期(不包含時(shí)間),要么是時(shí)間(不包含日期),類(lèi)似于java.sql的表示方式。此外,還有一個(gè)MonthDay,它可以存儲(chǔ)某人的生日(不包含年份)。每個(gè)類(lèi)都在內(nèi)部存儲(chǔ)正確的數(shù)據(jù)而不是像java.util.Date那樣利用午夜12點(diǎn)來(lái)區(qū)分日期,利用1970-01-01來(lái)表示時(shí)間。
目前Java8已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了JSR310的全部?jī)?nèi)容。新增了java.time包定義的類(lèi)表示了日期-時(shí)間概念的規(guī)則,包括instants, durations, dates, times, time-zones and periods。這些都是基于ISO日歷系統(tǒng),它又是遵循 Gregorian規(guī)則的。最重要的一點(diǎn)是值不可變,且線程安全,通過(guò)下面一張圖,我們快速看下java.time包下的一些主要的類(lèi)的值的格式,方便理解。

方法概覽
該包的API提供了大量相關(guān)的方法,這些方法一般有一致的方法前綴:
of:靜態(tài)工廠方法。
parse:靜態(tài)工廠方法,關(guān)注于解析。
get:獲取某些東西的值。
is:檢查某些東西的是否是true。
with:不可變的setter等價(jià)物。
plus:加一些量到某個(gè)對(duì)象。
minus:從某個(gè)對(duì)象減去一些量。
to:轉(zhuǎn)換到另一個(gè)類(lèi)型。
at:把這個(gè)對(duì)象與另一個(gè)對(duì)象組合起來(lái),例如: date.atTime(time)。
與舊的API對(duì)應(yīng)關(guān)系

簡(jiǎn)單使用java.time的API
public class TimeIntroduction {
public static void testClock() throws InterruptedException {
//時(shí)鐘提供給我們用于訪問(wèn)某個(gè)特定 時(shí)區(qū)的 瞬時(shí)時(shí)間、日期 和 時(shí)間的。
Clock c1 = Clock.systemUTC(); //系統(tǒng)默認(rèn)UTC時(shí)鐘(當(dāng)前瞬時(shí)時(shí)間 System.currentTimeMillis())
System.out.println(c1.millis()); //每次調(diào)用將返回當(dāng)前瞬時(shí)時(shí)間(UTC)
Clock c2 = Clock.systemDefaultZone(); //系統(tǒng)默認(rèn)時(shí)區(qū)時(shí)鐘(當(dāng)前瞬時(shí)時(shí)間)
Clock c31 = Clock.system(ZoneId.of("Europe/Paris")); //巴黎時(shí)區(qū)
System.out.println(c31.millis()); //每次調(diào)用將返回當(dāng)前瞬時(shí)時(shí)間(UTC)
Clock c32 = Clock.system(ZoneId.of("Asia/Shanghai"));//上海時(shí)區(qū)
System.out.println(c32.millis());//每次調(diào)用將返回當(dāng)前瞬時(shí)時(shí)間(UTC)
Clock c4 = Clock.fixed(Instant.now(), ZoneId.of("Asia/Shanghai"));//固定上海時(shí)區(qū)時(shí)鐘
System.out.println(c4.millis());
Thread.sleep(1000);
System.out.println(c4.millis()); //不變 即時(shí)鐘時(shí)鐘在那一個(gè)點(diǎn)不動(dòng)
Clock c5 = Clock.offset(c1, Duration.ofSeconds(2)); //相對(duì)于系統(tǒng)默認(rèn)時(shí)鐘兩秒的時(shí)鐘
System.out.println(c1.millis());
System.out.println(c5.millis());
}
public static void testInstant() {
//瞬時(shí)時(shí)間 相當(dāng)于以前的System.currentTimeMillis()
Instant instant1 = Instant.now();
System.out.println(instant1.getEpochSecond());//精確到秒 得到相對(duì)于1970-01-01 00:00:00 UTC的一個(gè)時(shí)間
System.out.println(instant1.toEpochMilli()); //精確到毫秒
Clock clock1 = Clock.systemUTC(); //獲取系統(tǒng)UTC默認(rèn)時(shí)鐘
Instant instant2 = Instant.now(clock1);//得到時(shí)鐘的瞬時(shí)時(shí)間
System.out.println(instant2.toEpochMilli());
Clock clock2 = Clock.fixed(instant1, ZoneId.systemDefault()); //固定瞬時(shí)時(shí)間時(shí)鐘
Instant instant3 = Instant.now(clock2);//得到時(shí)鐘的瞬時(shí)時(shí)間
System.out.println(instant3.toEpochMilli());//equals instant1
}
public static void testLocalDateTime() {
//使用默認(rèn)時(shí)區(qū)時(shí)鐘瞬時(shí)時(shí)間創(chuàng)建 Clock.systemDefaultZone() -->即相對(duì)于 ZoneId.systemDefault()默認(rèn)時(shí)區(qū)
LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
System.out.println(now);
//自定義時(shí)區(qū)
LocalDateTime now2 = LocalDateTime.now(ZoneId.of("Europe/Paris"));
System.out.println(now2);//會(huì)以相應(yīng)的時(shí)區(qū)顯示日期
//自定義時(shí)鐘
Clock clock = Clock.system(ZoneId.of("Asia/Dhaka"));
LocalDateTime now3 = LocalDateTime.now(clock);
System.out.println(now3);//會(huì)以相應(yīng)的時(shí)區(qū)顯示日期
//不需要寫(xiě)什么相對(duì)時(shí)間 如java.util.Date 年是相對(duì)于1900 月是從0開(kāi)始
//2013-12-31 23:59
LocalDateTime d1 = LocalDateTime.of(2013, 12, 31, 23, 59);
//年月日 時(shí)分秒 納秒
LocalDateTime d2 = LocalDateTime.of(2013, 12, 31, 23, 59, 59, 11);
//使用瞬時(shí)時(shí)間 + 時(shí)區(qū)
Instant instant = Instant.now();
LocalDateTime d3 = LocalDateTime.ofInstant(Instant.now(), ZoneId.systemDefault());
System.out.println(d3);
//解析String--->LocalDateTime
LocalDateTime d4 = LocalDateTime.parse("2013-12-31T23:59");
System.out.println(d4);
LocalDateTime d5 = LocalDateTime.parse("2013-12-31T23:59:59.999");//999毫秒 等價(jià)于999000000納秒
System.out.println(d5);
//使用DateTimeFormatter API 解析 和 格式化
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd HH:mm:ss");
LocalDateTime d6 = LocalDateTime.parse("2013/12/31 23:59:59", formatter);
System.out.println(formatter.format(d6));
//時(shí)間獲取
System.out.println(d6.getYear());
System.out.println(d6.getMonth());
System.out.println(d6.getDayOfYear());
System.out.println(d6.getDayOfMonth());
System.out.println(d6.getDayOfWeek());
System.out.println(d6.getHour());
System.out.println(d6.getMinute());
System.out.println(d6.getSecond());
System.out.println(d6.getNano());
//時(shí)間增減
LocalDateTime d7 = d6.minusDays(1);
LocalDateTime d8 = d7.plus(1, IsoFields.QUARTER_YEARS);
//LocalDate 即年月日 無(wú)時(shí)分秒
//LocalTime即時(shí)分秒 無(wú)年月日
//API和LocalDateTime類(lèi)似就不演示了
}
public static void testZonedDateTime() {
//即帶有時(shí)區(qū)的date-time 存儲(chǔ)納秒、時(shí)區(qū)和時(shí)差(避免與本地date-time歧義)。
//API和LocalDateTime類(lèi)似,只是多了時(shí)差(如2013-12-20T10:35:50.711+08:00[Asia/Shanghai])
ZonedDateTime now = ZonedDateTime.now();
System.out.println(now);
ZonedDateTime now2 = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("Europe/Paris"));
System.out.println(now2);
//其他的用法也是類(lèi)似的 就不介紹了
ZonedDateTime z1 = ZonedDateTime.parse("2013-12-31T23:59:59Z[Europe/Paris]");
System.out.println(z1);
}
public static void testDuration() {
//表示兩個(gè)瞬時(shí)時(shí)間的時(shí)間段
Duration d1 = Duration.between(Instant.ofEpochMilli(System.currentTimeMillis() - 12323123), Instant.now());
//得到相應(yīng)的時(shí)差
System.out.println(d1.toDays());
System.out.println(d1.toHours());
System.out.println(d1.toMinutes());
System.out.println(d1.toMillis());
System.out.println(d1.toNanos());
//1天時(shí)差 類(lèi)似的還有如ofHours()
Duration d2 = Duration.ofDays(1);
System.out.println(d2.toDays());
}
public static void testChronology() {
//提供對(duì)java.util.Calendar的替換,提供對(duì)年歷系統(tǒng)的支持
Chronology c = HijrahChronology.INSTANCE;
ChronoLocalDateTime d = c.localDateTime(LocalDateTime.now());
System.out.println(d);
}
/**
* 新舊日期轉(zhuǎn)換
*/
public static void testNewOldDateConversion(){
Instant instant=new Date().toInstant();
Date date=Date.from(instant);
System.out.println(instant);
System.out.println(date);
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
testClock();
testInstant();
testLocalDateTime();
testZonedDateTime();
testDuration();
testChronology();
testNewOldDateConversion();
}
}與Joda-Time的區(qū)別
其實(shí)JSR310的規(guī)范領(lǐng)導(dǎo)者Stephen Colebourne,同時(shí)也是Joda-Time的創(chuàng)建者,JSR310是在Joda-Time的基礎(chǔ)上建立的,參考了絕大部分的API,但并不是說(shuō)JSR310=JODA-Time,下面幾個(gè)比較明顯的區(qū)別是
1.最明顯的變化就是包名(從org.joda.time以及java.time)
2.JSR310不接受NULL值,Joda-Time視NULL值為0
3.JSR310的計(jì)算機(jī)相關(guān)的時(shí)間(Instant)和與人類(lèi)相關(guān)的時(shí)間(DateTime)之間的差別變得更明顯
4.JSR310所有拋出的異常都是DateTimeException的子類(lèi)。雖然DateTimeException是一個(gè)RuntimeException
總結(jié)
對(duì)比舊的日期API
Java.time | java.util.Calendar以及Date |
流暢的API | 不流暢的API |
實(shí)例不可變 | 實(shí)例可變 |
線程安全 | 非線程安全 |
日期與時(shí)間處理API,在各種語(yǔ)言中,可能都只是個(gè)不起眼的API,如果你沒(méi)有較復(fù)雜的時(shí)間處理需求,可能只是利用日期與時(shí)間處理API取得系統(tǒng)時(shí)間,簡(jiǎn)單做些顯示罷了,然而如果認(rèn)真看待日期與時(shí)間,其復(fù)雜程度可能會(huì)遠(yuǎn)超過(guò)你的想象,都會(huì)影響到你對(duì)時(shí)間的處理。所以在處理時(shí)間上,最好選用JSR310(如果你用java8的話就實(shí)現(xiàn)310了),或者Joda-Time。
不止是java面臨時(shí)間處理的尷尬,其他語(yǔ)言同樣也遇到過(guò)類(lèi)似的問(wèn)題,比如
Arrow:Python 中更好的日期與時(shí)間處理庫(kù)
Moment.js:JavaScript 中的日期庫(kù)
Noda-Time:.NET 陣營(yíng)的 Joda-Time 的復(fù)制
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