学习笔记-java日期和时间

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#java

本文深入讲解Java中的日期与时间处理，包括旧API如Date、Calendar的使用，以及Java 8引入的新API LocalDateTime、ZonedDateTime等，并介绍如何进行时区转换及时间戳的处理。

日期与时间

Date和Calendar(java.util)

  • 计算机内存储的时间是一个时间戳，各种不同时区的时间只是对时间戳的不同展示罢了，Epoch Time又称为时间戳，是long类型

  • 1574208900表示从从1970年1月1日零点GMT时区到该时刻一共经历了1574208900秒，换算成伦敦、北京和纽约时间分别是：

    1574208900 = 北京时间2019-11-20 8:15:00
           = 伦敦时间2019-11-20 0:15:00
           = 纽约时间2019-11-19 19:15:00
API
java.util(旧)
  • Date
  • Calendar
  • TimeZone
java8（新）
  • LocalDateTime
  • ZoneDateTime
  • ZoneId
Date

  • 基本用法

    Date date =new Date()
    //好多API例如 一下都不在使用
    System.out.println(date.getYear() + 1900); // 必须加上1900
        System.out.println(date.getMonth() + 1); // 0~11，必须加上1
        System.out.println(date.getDate()); // 1~31，不能加1

  • 控制时间显示的格式用SimpleDateFormat

    public class practice {
    public static void main(String[] args) {
        Date d=new Date();
        SimpleDateFormat t=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
        System.out.println(t.format(d));
        System.out.println(d.getTime());//时间戳
    }
}
M：输出9
MM：输出09
MMM：输出Sep
MMMM：输出September
Calendar

  • Calendar可以用于获取并设置年、月、日、时、分、秒，它和Date比，主要多了一个可以做简单的日期和时间运算的功能

  • 创建：Calendar c=Calendar.getInstance()

    public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 获取当前时间:
        Calendar c = Calendar.getInstance();
        int y = c.get(Calendar.YEAR);
        int m = 1 + c.get(Calendar.MONTH);
        int d = c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        int w = c.get(Calendar.DAY_OF_WEEK);
        int hh = c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);
        int mm = c.get(Calendar.MINUTE);
        int ss = c.get(Calendar.SECOND);
        int ms = c.get(Calendar.MILLISECOND);
        System.out.println(y + "-" + m + "-" + d + " " + w + " " + hh + ":" + mm + ":" + ss + "." + ms);
    }
}
2020-10-25 1 5:53:53.713
  // 如果我们想给它设置成特定的一个日期和时间，就必须先清除所有字段 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 当前时间:
        Calendar c = Calendar.getInstance();
        // 清除所有:
        c.clear();
        // 设置2019年:
        c.set(Calendar.YEAR, 2019);
        // 设置9月:注意8表示9月:
        c.set(Calendar.MONTH, 8);
        // 设置2日:
        c.set(Calendar.DATE, 2);
        // 设置时间:
        c.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 21);
        c.set(Calendar.MINUTE, 22);
        c.set(Calendar.SECOND, 23);
        System.out.println(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(c.getTime()));
        // 2019-09-02 21:22:23
    }
}

  • 利用Calendar.getTime()可以将一个Calendar对象转换成Date对象，然后就可以用SimpleDateFormat进行格式化

TimeZone

  • GMT+09:00、Asia/Shanghai都是有效的时区ID。要列出系统支持的所有ID，请使用TimeZone.getAvailableIDs()。

    System.out.println(TimeZone.getAvailableIDs().length);
        for (String f:TimeZone.getAvailableIDs()) {
            System.out.println(f);
        }

  • 有了时区，我们就可以对指定时间进行转换

    例如将北京时间转化为纽约时间：

    public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 当前时间:
        Calendar c = Calendar.getInstance();
        // 清除所有:
        c.clear();
        // 设置为北京时区:
        c.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("Asia/Shanghai"));
        // 设置年月日时分秒:
        c.set(2019, 10 /* 11月 */, 20, 8, 15, 0);
        // 显示时间:
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        sdf.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("America/New_York"));
        System.out.println(sdf.format(c.getTime()));
        // 2019-11-19 19:15:00
    }
}

    可见，利用Calendar进行时区转换的步骤是：

    1. 清除所有字段；

    2. 设定指定时区；

    3. 设定日期和时间；

    4. 创建SimpleDateFormat并设定目标时区；

    5. 格式化获取的Date对象（注意Date对象无时区信息，时区信息存储在SimpleDateFormat中）。

       SimpleDateFormat t1=new SimpleDateFormat("yyyy-M-dd HH-mm");
        t1.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("America/New_York"));
        System.out.println(t1.format(new Date().getTime()));

java.time

LocalDateTime
java8的主要时间API
  1. 本地日期和时间：LocalDateTime，LocalDate，LocalTime
  2. 带时区的日期和时间：ZonedDateTime
  3. 时刻：Instant；
  4. 时区：ZoneId，ZoneOffset；
  5. 时间间隔：Duration。
  6. 取代SimpleDateFormat的格式化类型DateTimeFormatter
  7. 仅有自己时区的信息

  • 基本用法 .now()

    public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        LocalDate d = LocalDate.now(); // 当前日期
        LocalTime t = LocalTime.now(); // 当前时间
        LocalDateTime dt = LocalDateTime.now(); // 当前日期和时间
        System.out.println(d); // 严格按照ISO 8601格式打印
        System.out.println(t); // 严格按照ISO 8601格式打印
        System.out.println(dt); // 严格按照ISO 8601格式打印
    }
}
2020-10-25
06:32:42.656969042
2020-10-25T06:32:42.657019909
    本地日期和时间通过now()获取到的总是以当前默认时区返回的

    问题：由于获取时间有小小差异，导致两个时间不相同，解决：

    LocalDateTime dt = LocalDateTime.now(); // 当前日期和时间
LocalDate d = dt.toLocalDate(); // 转换到当前日期
LocalTime t = dt.toLocalTime(); // 转换到当前时间

  • 自己设定LocalDateTime（静态方法of 或者parse）

    // 指定日期和时间:
LocalDate d2 = LocalDate.of(2019, 11, 30); // 2019-11-30, 注意11=11月
LocalTime t2 = LocalTime.of(15, 16, 17); // 15:16:17
LocalDateTime dt2 = LocalDateTime.of(2019, 11, 30, 15, 16, 17);
LocalDateTime dt3 = LocalDateTime.of(d2, t2);

//因为严格按照ISO 8601的格式，因此，将字符串转换为LocalDateTime就可以传入标准格式：
LocalDateTime dt = LocalDateTime.parse("2019-11-19T15:16:17");
LocalDate d = LocalDate.parse("2019-11-19");
LocalTime t = LocalTime.parse("15:16:17");
//注意ISO 8601规定的日期和时间分隔符是T

  • DateTimeFormatter

    **基本用法：**DateTimeFormatter.ofPattern(" ")

    public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 自定义格式化:
        DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd HH:mm:ss");
        System.out.println(dtf.format(LocalDateTime.now()));

        // 用自定义格式解析:
        LocalDateTime dt2 = LocalDateTime.parse("2019/11/30 15:16:17", dtf);
        System.out.println(dt2);
    }
}
2020/10/25 06:42:07
2019-11-30T15:16:17

  • 用withXxx()和修改日期和时间

     LocalDateTime dt = LocalDateTime.of(2019, 10, 26, 20, 30, 59);
        System.out.println(dt);
        // 日期变为31日:
        LocalDateTime dt2 = dt.withDayOfMonth(31);
        System.out.println(dt2); // 2019-10-31T20:30:59
        // 月份变为9:
        LocalDateTime dt3 = dt2.withMonth(9);
        System.out.println(dt3); // 2019-09-30T20:30:59
    }

2019-10-26T20:30:59
2019-10-31T20:30:59
2019-09-30T20:30:59
    
    public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 本月第一天0:00时刻:
        LocalDateTime firstDay = LocalDate.now().withDayOfMonth(1).atStartOfDay();
        System.out.println(firstDay);

        // 本月最后1天:
        LocalDate lastDay = LocalDate.now().with(TemporalAdjusters.lastDayOfMonth());
        System.out.println(lastDay);

        // 下月第1天:
        LocalDate nextMonthFirstDay = LocalDate.now().with(TemporalAdjusters.firstDayOfNextMonth());
        System.out.println(nextMonthFirstDay);

        // 本月第1个周一:
        LocalDate firstWeekday = LocalDate.now().with(TemporalAdjusters.firstInMonth(DayOfWeek.MONDAY));
        System.out.println(firstWeekday);
    }
}

  • Duration两个时间之间的间隔between，Period两个日期之间的额天数until

    public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        LocalDateTime start = LocalDateTime.of(2019, 11, 19, 8, 15, 0);
        LocalDateTime end = LocalDateTime.of(2020, 1, 9, 19, 25, 30);
        Duration d = Duration.between(start, end);
        System.out.println(d); // PT1235H10M30S

        Period p = LocalDate.of(2019, 11, 19).until(LocalDate.of(2020, 1, 9));
        System.out.println(p); // P1M21D
    }
}
PT1235H10M30S //1235小时10分钟30秒。
P1M21D //表示1个月21天。
 //   Duration和Period的表示方法也符合ISO 8601的格式，它以P...T...的形式表示，P...T之间表示日期间隔，T后面表示时间间隔。如果是PT...的格式表示仅有时间间隔。
    
//利用ofXxx()或者parse()方法也可以直接创建Duration：
    Duration d1 = Duration.ofHours(10); // 10 hours
Duration d2 = Duration.parse("P1DT2H3M"); // 1 day, 2 hours, 3 minutes

    分离出duration的数字

       LocalDateTime l1=LocalDateTime.of(2020,10,24,14,55,0);
       LocalDateTime l2=LocalDateTime.now();
        Duration d= Duration.between(l1,l2);
        String time=d.toString();
        System.out.println(time);
        String [] timeCH=time.split("[A-Z]+");
        time=String.join(" ",timeCH);
        time=time.trim();
        System.out.println(time);
        timeCH=time.split("\\s");
        System.out.println(timeCH.length);
        for(String i:timeCH){
         System.out.println(i);
        }

  LocalDateTime l1=LocalDateTime.of(2020,10,24,14,55,0);
       LocalDateTime l2=LocalDateTime.now();
        Duration d= Duration.between(l1,l2);
        String time=d.toString();
        time=time.replace("PT","");
        time=time.replace("H","小时");
        time=time.replace("M","分钟");
        time=time.replace("S","秒");

        System.out.println(time);
ZoneDateTime:

LocalDateTime总是表示本地日期和时间，要表示一个其他时区的日期和时间，我们就需要ZonedDateTime。

可以简单地把ZonedDateTime理解成LocalDateTime加ZoneId

==ZonedDateTime.ofInstant(ins, ZoneId.of(zoneId))==ins是时间戳，LocalDateTime也包含时间戳信息

  • 基本用法

    //一种是通过now()方法返回当前时间
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ZonedDateTime zbj = ZonedDateTime.now(); // 默认时区
        ZonedDateTime zny = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("America/New_York")); // 用指定时区获取当前时间
        System.out.println(zbj);
        System.out.println(zny);
    }
}

//另一种方式是通过给一个LocalDateTime附加一个ZoneId，就可以变成ZonedDateTime：
//不推荐
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        LocalDateTime ldt = LocalDateTime.of(2019, 9, 15, 15, 16, 17);//获得时间戳？
        ZonedDateTime zbj = ldt.atZone(ZoneId.systemDefault());
        ZonedDateTime zny = ldt.atZone(ZoneId.of("America/New_York"));
        System.out.println(zbj);
        System.out.println(zny);
    }
}
2019-09-15T15:16:17Z[Etc/UTC]
2019-09-15T15:16:17-04:00[America/New_York]
//以这种方式创建的ZonedDateTime，它的日期和时间与LocalDateTime相同，但附加的时区不同，因此是两个不同的时刻

  • 时区转化

    //withZoneSameInstant()
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 以中国时区获取当前时间:
        ZonedDateTime zbj = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Shanghai"));
        // 转换为纽约时间:
        ZonedDateTime zny = zbj.withZoneSameInstant(ZoneId.of("America/New_York"));
        System.out.println(zbj);
        System.out.println(zny);
    }
}
Instant

时间戳在java.time中以Instant类型表示，我们用Instant.now()获取当前时间戳，

  • 获取时间戳

    public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Instant now = Instant.now();
        System.out.println(now.getEpochSecond()); // 秒
        System.out.println(now.toEpochMilli()); // 毫秒
    }
}
1603612795
1603612795053

  • 既然Instant就是时间戳，那么，给它附加上一个时区(ZoneId)，就可以创建出ZonedDateTime,得到了ZonedDateTime，继而可以获得了对应时区的LocalDateTime。

    Instant i=Instant.ofEpochSecond(1568568760);
     ZonedDateTime zdt=i.atZone(ZoneId.systemDefault());
     LocalDateTime ldt=LocalDateTime.ofInstant(i,ZoneId.systemDefault());
     DateTimeFormatter atf=DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM");
        System.out.println(atf.format(ldt));
        System.out.println(zdt);
        System.out.println(ldt);
数据库中的时间

在使用Java程序操作数据库时，我们需要把数据库类型与Java类型映射起来。下表是数据库类型与Java新旧API的映射关系：

数据库对应Java类（旧）对应Java类（新）
DATETIMEjava.util.DateLocalDateTime
DATEjava.sql.DateLocalDate
TIMEjava.sql.TimeLocalTime
TIMESTAMPjava.sql.TimestampLocalDateTime
  • 实际上，在数据库中，我们需要存储的最常用的是时刻（Instant）,也就是时间戳有了时间戳，就可以转化成任何一个时区的时间。

所以，最好的方法是直接用长整数long表示，在数据库中存储为BIGINT类型。

通过存储一个long型时间戳，我们可以编写一个timestampToString()的方法，非常简单地为不同用户以不同的偏好来显示不同的本地时间：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        long ts = 1574208900000L;
        System.out.println(timestampToString(ts, Locale.CHINA, "Asia/Shanghai"));
        System.out.println(timestampToString(ts, Locale.US, "America/New_York"));
    }

    static String timestampToString(long epochMilli, Locale lo, String zoneId) {
        Instant ins = Instant.ofEpochMilli(epochMilli);
        DateTimeFormatter f = DateTimeFormatter.ofLocalizedDateTime(FormatStyle.MEDIUM, FormatStyle.SHORT);
        return f.withLocale(lo).format(ZonedDateTime.ofInstant(ins, ZoneId.of(zoneId)));
    }
}
2019年11月20日 上午8:15
Nov 19, 2019, 7:15 PM

所以，LocalDateTime，ZoneId，Instant，ZonedDateTime和long都可以互相转换：

┌─────────────┐
│LocalDateTime│────┐
└─────────────┘    │    ┌─────────────┐
                   ├───>│ZonedDateTime│
┌─────────────┐    │    └─────────────┘
│   ZoneId    │────┘           ▲
└─────────────┘      ┌─────────┴─────────┐
                     │                   │
                     加ZoneId
                     ▼ 
                     ▼
              ┌─────────────┐     ┌─────────────┐
              │   Instant   │<───>│    long     │
              └─────────────┘     └─────────────┘
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