Java-53 日期时间

日期时间

JDK8之前的日期时间API

1 java.lang.System中的currentTimeMillis()

• public static long currentTimeMillis()：返回当前时间与1970年1月1日0时0分0秒的毫秒差值。
  
  

2 java.util.Date

Date类表示特定的时间时刻，精度为毫秒级。

常用的结构为两个构造器和两个方法：

• 构造器：

  • public Date()：构造一个表示当前时间的Date对象。
  • public Date(long date)：构造一个表示指定毫秒数（该毫秒数表示的与1970年1月1日的毫秒差）对应的时间的Date对象。

• 方法：

  • public long getTime()：返回对应Date对象对应的与1970年1月1日的毫秒差值。
    
  • public String toString()：返回对应Date对象对应的时间，显示的格式包括年、月、日、星期、小时、分钟、秒、时区。这也是直接打印对应Date对象的返回值。
    
• 示例：
  

3 java.sql.Date

java.sql.Date类是java.util.Date的子类，是用于表示sql中date类型的数据对应的时间。

常用的结构包括一个构造器和一个方法：

• 构造器：

  • public Date(long date)：构造指定毫秒数的java.sql.Date对象，其中参数的毫秒数是自January 1, 1970, 00:00:00 GMT以来的毫秒数不超过8099年的毫秒数。负数表示从1970年过去某个时间到1970年1月1日00:00:00 GMT的毫秒数。
    

• 方法：

  • public String toString()：返回对应java.sql.Date对象表示的时间，格式为年-月-日，也是打印对应java.sql.Date对象的返回值。
    
• 示例：
  

• java.util.Date对象与java.sql.Date对象的转换

  • java.util.Date对象转换为java.sql.Date对象：他们之间的唯一联系就是都可以与毫秒数转换，因此，只要将对应java.util.Date对象先转换为对应的毫秒数(getTime)方法，再作为java.sql.Date对象的构造器的参数，即可完成对应转换。
  • java.sql.Date对象转换为java.util.Date对象：由于java.sql.Date为java.util.Date的子类，因此可以直接通过多态转换。

4 java.text.SimpleDateFormat

SimpleDateFormat类可以理解为，对Date进行格式化和解析的类。

• 格式化：Date--->指定格式的String；
• 解析：指定格式的String--->Date。

SimpleDateFormat对象对应于针对某种格式的格式化和解析器，简单地说，SimpleDateFormat对象只能针对其对应的格式进行格式化和解析。

SimpleDateFormat实例化：

• public SimpleDateFormat()：默认空参构造器会构造一个针对默认格式的SimpleDateFormat对象，可以通过查看格式化后的Date对应的String来查看默认格式。
  
• public SimpleDateFormat(String pattern)：该构造器会根据指定的格式模式来构造指定格式的SimpleDateFormat对象，常用的格式为yyyy-MM-dd hh:mm:ss，设计格式模式具体参照官方文档。
  
  
  

格式化与解析方法：

• public final String format(Date date)：该方法能够格式化Date对象为对应的格式的字符串。该方法是SimpleDateFormat对象继承自抽象类java.text.DateFormat的。
  
• public Date parse(String source)：该方法能够将对应格式对应的字符串解析为对应的Date对象。该方法也是SimpleDateFormat对象继承自抽象类java.text.DateFormat的。
  

示例：

• 默认格式：
  
• 指定格式：
  

5 Calendar

Calendar是指java.util.Calendar，实质上是一个抽象类，该类能够将特定时间与日历中的属性相互转换，如YEAR、MONTH、DAY of MONTH、HOUR等，并且能够设置日历属性。
该类的对象可以理解为一个具有对应时间的所有日历属性的结构，该类的对象能够通过其属性来间接地表示其对应的时间。

Calendar对象的构建：
由于Calendar是抽象类，没有直接对象，这里有两种方式创建Calendar对象：

• 通过构建其子类GregorianCalendar的对象来实现Calendar对象的创建。
  
• 通过使用Calendar的生成Calendar对象的静态方法public static Calendar getInstance()来实现Calendar对象的创建，其本质上仍是GregorianCalendar对象，只是该方法返回Calendar对象。
  

推荐使用第二种方式来创建Calendar对象，得到的Calendar对象是一个具有当前时间的所有日历属性的结构，该类的对象能够通过其属性来间接地表示其对应的当前的时间。

Calendar类对应的常用方法：

• public abstract void add(int field, int amount)：该方法能够对对应Calendar对象对应的时间对应的指定属性增加或减少对应的量(减少就是amount为负数)。
  
• public int get(int field)：该方法能够返回对应Calendar对象对应的时间对应的指定的日历属性值，参数field就是指定日历属性，直接通过传入Calendar类的静态属性来实现，返回的int型表示对应属性对应的值，可以通过查阅Calendar类的静态属性对应的int值来确定具体含义。
  
• public void set(int field, int value)：该方法能够设置对应Calendar对象对应的时间对应的指定的日历属性值。设置后也就改变了Calendar对象对应的时间。
  
• public final Date getTime()：该方法能够得到对应Calendar对象对应的时间对应的Date对象，相当于实现Calendar--->Date的转换。
  
• public final void setTime(Date date)：该方法能够将Date对象对应的时间转换为对应的Calendar对象，相当于实现Date--->Calendar的转换。
  

Calendar类对应的常用属性：

• public static final int YEAR：年的表示，即表示Calendar对象对应的时间的年份。
  
• public static final int MONTH：月的表示，注意一月对应的值为0，即表示Calendar对象对应的时间的月份。
  
• public static final int DATE：一个月中的天数表示，等同于 DAY_OF_MONTH，即表示Calendar对象对应的时间的月份中的天数。
  
• public static final int DAY_OF_MONTH：一个月中的天数表示，同上。
  
• public static final int DAY_OF_YEAR：表示Calendar对象对应的时间是这一年的第几天。
  
• DAY_OF_WEEK：表示Calendar对象对应的时间是这一周的第几天，默认周日是一周的第一天，即周日是1。
  
• public static final int DAY_OF_WEEK_IN_MONTH：表示Calendar对象对应的时间是在这个月的第几周。负数表示从月末开始数。
  
• public static final int WEEK_OF_MONTH：表示Calendar对象对应的时间是在这个月的第几周。
  
• public static final int WEEK_OF_YEAR：表示Calendar对象对应的时间是在这一年的第几周。
  
• public static final int HOUR：表示Calendar对象对应的时间在这一天的小时数，12进制。
  
• public static final int HOUR_OF_DAY：同上，24进制。
  
• public static final int MINUTE：表示Calendar对象对应的时间在这一天这一小时的分钟数。
  
• public static final int SECOND：表示Calendar对象对应的时间在这一天这一小时这一分钟的秒数。
  
• public static final int MILLISECOND：表示Calendar对象对应的时间在这一天这一小时这一分钟的毫秒数。
  

示例：

JDK8中的日期时间API

JDK8之前的日期时间API使用起来并不够方便：

• 可变性：Calendar类对应的对象可以设置对应的时间的属性值，即修改对应的时间，但是这种修改体现出该类的可变性，即对时间的修改就是修改原来的时间。
  但是像日期和时间这样的数据，不可变更合适，也就是说，只要改变，就应该是生成了对应的新的对象而不影响原来的时间对应的对象。
• 具有偏移量：Calendar对象的月份，一月对应的值是0，即每个月份对应的值是我们希望的值-1（不符合本地月份的值），另外，其显示的一周的天，周天是1，这也与我们希望的值不同。
• 格式化有限：格式化只针对Date，而不能对Calendar进行格式化。
• 线程不安全，且不能处理闰秒。闰秒理解为自动更新调整时间以保持时间的一致性的秒数（因为地球自转等原因会使得时间会有偏差）。

JDK8中新增了本地化时间日期API，这些API大大简化了日期时间和本地化的管理：

• java.time：包含值对象的基础包；
• java.time.chrono：提供对不同的日历系统的访问；
• java.time.format：格式化和解析时间和日期；
• java.time.temporal：包括底层框架和扩展特性；
• java.time.zone：包含时区支持的类。

其中，比较常用的是：java.time和java,format，也可能会用到java.temporal。

1 LocalDate & LocalTime & LocalDateTime

LocalDate, LocalTime, LocalDateTime是java.time中的三个类，这三个类非常类似。

• LocalDate表示的是ISO-8601日历系统中没有时区的日期，如2007-12-03。
  LocalDate表示的是不可变的日期对象，其仅表示日期，一般格式为：年-月-日，可以获取对应日期对应的其他属性值，比如day-of-year, day-of-week and week-of-year。
  LocalDate是不可变的，并且是线程安全的。
  
• LocalTime表示的是ISO-8601日历系统中没有时区的时间，如10:15:30。
  LocalTime表示的是不可变的时间对象，其仅表示时间，一般格式为：时:分:秒，其表示的时间是纳秒精度的，因此纳秒精度的时间可以构建为该对象，也可以获取对应时间对应的其他属性，比如hour, minute, second, Nano。
  LocalTime也是不可变的，并且是线程安全的。
  
• LocalDateTime表示的是ISO-8601日历系统中没有时区的日期和时间，如2007-12-03T10:15:30。
  LocalDateTime可以理解为LocalDate和LocalTime的结合，可以获取对应日期和时间的其他属性（就是LocalDate和LocalTime的属性结合）。
  LocalDateTime也是不可变的，并且是线程安全的。
  

ISO-8601日历系统是国家标准化组织制定的现代公民的日期和时间表示法，也就是公历。

LocalDate & LocalTime & LocalDateTime的实例化
上述三个类的实例化都是主要使用对应的两个静态方法：

• now()：该方法会返回一个当前日期或时间或日期和时间的对应类对象。
  
  
  
• of(argument)：该方法会返回指定日期或时间或日期和时间的对应类对象。
  
  
  

示例：

LocalDate & LocalTime & LocalDateTime的方法
三个类对应的方法类似，区别仅在于针对日期或时间或日期和时间，简单地说，LocalDateTime对应的方法就是前两者的结合，前两者有的它都有。
根据方法的功能主要分为四类：获取其他属性值getField()、增加对应属性值plusField()、减少对应属性值minusField()、设置对应属性值withField()。注意，只要改变都会返回新的对应的对象，体现不可变性。

• LocalDate：

  • 获取其他属性值，其中返回值为某个类时，表示返回对应的表示对应时间的枚举类对象，可以理解为返回对应的String：
    
    
  • 增加对应属性值，生成新的对应对象：
    
  • 减少对应的属性值，生成新的对应对象：
    
  • 设置对应的属性值，生成新的对应对象：
    

• LocalTime：

  • 获取其他属性值：
    
  • 增加对应属性值，生成新的对应对象：
    
  • 减少对应的属性值，生成新的对应对象：
    
  • 设置对应的属性值，生成新的对应对象：
    

• LocalDateTime：

  • 获取其他属性值，其中返回值为某个类时，表示返回对应的表示对应时间的枚举类对象，可以理解为返回对应的String：
    
  • 增加对应属性值，生成新的对应对象：
    
  • 减少对应的属性值，生成新的对应对象：
    
  • 设置对应的属性值，生成新的对应对象：
    

示例：

2 Instant

Instant是指java.time.Instant类，是表示面向机器的时间的类。类似于Date类。

Instant对象是表示时间线上的一个瞬时点，准确地说，是表示从1970年1月1日（UTC）开始的秒数，以毫秒为单位。这可能被用来记录应用程序中的事件时间戳。Instant类中有静态属性EPOCH来专门表示1970年1月1日（UTC）的时间，对于Instant，EPOCH之后的瞬时点是正数（long型），EPOCH之前的瞬时点是负数（long型）。

Instant是不可变的，且线程安全的。

1) 关于时间的基本常识

• 秒、毫秒、微秒、纳秒的换算

  • 1s = 1000ms
  • 1ms = 1000us
  • 1us = 1000ns
• 时区
  由于地球自转，地球上每个地区面向太阳和背向太阳的时刻各不相同，1884年国际子午线会议将地球分为24个区域，每个区域相差15个经度，从0°经线所在的零时区开始，向东和向西各有12个时区，中国北京就是东八区。

以零时区为标准，向东每跨一个时区就是增加一小时，向西每跨一个时区就是减一小时。例如零时区为早上八点，那么东八区就是下午四点，而西一区就是早上七点。

• 时间标准

  • UTC(世界标准时间)：UTC：协调世界时，又称 世界标准时间或世界协调时间，简称 UTC，是最主要的世界时间标准。其以原子时秒长为基础，在时刻上尽量接近于格林尼治标准时间。
  • GMT(格林尼治时间)：格林尼治平时，又称 格林尼治平均时间或格林尼治标准时间，简称 GMT，是指位于英国伦敦郊区的皇家格林尼治天文台的标准时间，因为本初子午线被定义在通过那里的经线。
    理论上来说，格林尼治标准时间的正午是指当太阳横穿格林尼治子午线时（也就是在格林尼治上空最高点时）的时间。由于地球在它的椭圆轨道里的运动速度不均匀，这个时刻可能与实际的太阳时有误差，最大误差达16分钟。
    由于地球每天的自转是有些不规则的，而且正在缓慢减速，因此格林尼治时间已经不再被作为标准时间使用。现在的标准时间，是由原子钟报时的协调世界时（UTC）
  • CST(北京时间)：北京时间，又称 中国标准时间。在时区划分上，属东八区，比协调世界时早 8 小时，记为：UTC+8

2) Instant实例化

• public static Instant now()：获得表示以UTC为标准的当前时间点的Instant对象。
  
• public static Instant ofEpochMilli(long epochMilli)：获得表示指定毫秒数对应的时间点的Instant对象。
  

3) Instant方法

• public OffsetDateTime atOffset(ZoneOffset offset)：对对应Instant对象对应的时间点添加偏移量以生成对应的新的时间点的对象。
  
• public long toEpochMilli()：返回对应Instant对象对应的时间点对应的毫秒数。
  

3 DateTimeFormatter

DateTimeFormatter是指java.time.format.DateTimeFormatter类，其类似于SimpleDateFormat类，是一个对表示日期或时间或日期和时间对象的格式化和解析器。

SimpleDateFormat类针对的是Date对象。
DateTimeFormatter类针对的是TemporalAccessor对象。而TemporalAccessor是一个接口，其典型实现类包括LocalDate, LocalTime, LocalDateTime等。因此，可以说DateTimeFormatter类针对的是LocalDate, LocalTime, LocalDateTime对象的格式化的类。

之所以没有强调其解析的作用，是因为，该类解析结果虽然是TemporalAccessor对象，但并不是LocalDate, LocalTime, LocalDateTime对象，而是Parsed对象。

DateTimeFormatter类与SimpleDateFormat类类似，每个对象是针对对应的一种格式来进行格式化和解析的。

1) DateTimeFormatter实例化
DateTimeFormatter实例化涉及格式的指定，根据能够指定的格式类型，可以通过三种方式实现DateTimeFormatter实例化：

• 使用DateTimeFormatter类中提供的标准格式：DateTimeFormatter类中提供了标准格式对应的DateTimeFormatter对象，可以直接使用，具体可参照官方文档。
  
  

• 使用DateTimeFormatter类中提供的本地格式：DateTimeFormatter类中提供了生成本地格式的对应对象方法，对应方法需要指定本地格式的样式，该样式是定义在FormatStyle的枚举类中，其中提供了FULL, LONG, MEDIUM, SHORT四种样式。注意对于DateTime不存在FULL样式，即不能指定FULL样式的DateTime的本地格式，会报错。
  
  

  • public static DateTimeFormatter ofLocalizedDate(FormatStyle dateStyle)：创建指定日期样式的本地日期对应的DateTimeFormatter对象。
  • public static DateTimeFormatter ofLocalizedTime(FormatStyle timeStyle)：创建指定时间样式的本地时间对应的DateTimeFormatter对象。
  • public static DateTimeFormatter ofLocalizedDateTime(FormatStyle dateTimeStyle)：创建指定日期样式的本地日期和时间对应的DateTimeFormatter对象。
  • public static DateTimeFormatter ofLocalizedDateTime(FormatStyle dateStyle, FormatStyle timeStyle)：创建指定日期和时间样式的本地日期和时间对应的DateTimeFormatter对象。

• 使用自定义的格式：DateTimeFormatter类中提供了生成自定义格式的对应对象方法，对应方法需要指定自定义的格式模式字符串，如uuuu-MM-dd HH:mm:ss。如何自定义具体参照官方文档。
  

  • public static DateTimeFormatter ofPattern(String pattern)：创建指定自定义格式的DateTimeFormatter对象。

2) 格式化和解析
类似于SimpleDateFormat对象，格式化使用对应的format()方法，解析使用对应的parse()方法：

• public String format(TemporalAccessor temporal)
• public TemporalAccessor parse(CharSequence text)

3) 示例

• 标准格式：
  

• 本地格式：

  • 日期：
    
  • 时间：
    
  • 日期和时间：
    
• 自定义格式：
  

4 其他API

这里列举的最后两个是在java.time.temporal中，其他都是在java.time中。

JDK8之前与之后日期时间类的转换：