第四章 新的日期和时间API

一、时间线

在历史上，基本的时间单元‘秒’来自于地球围绕其轴心的自转。地球完成一次自转需要24小时或者86400秒。

Java日期和时间API规范要求Java使用如下时标：

• 每天都有86400秒
• 每天正午与官方时间准确匹配
• 其他时间也要以一种精确定义的方式与其紧密匹配

1.在Java中，一个Instant对象表示时间轴上的一个点(绝对时间)，原点(元年)被规定为1970年1月1日的午夜。从原点开始，时间按照每天86400秒进行计算。向前向后分别以纳秒为单位。Instant的最小值(Instant.MIN)可以回退到10亿年前之久，最大值(Instant.MAX)表示1000000000年的12月31日

• Instant.now()：返回当前的瞬时点
• Duration.between(start,end)：计算两个瞬时点之间的时间距离

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Instant start=Instant.now();

Thread.sleep(1000);

Instant end=Instant.now();

Duration timeElapsed=Duration.between(start,end);

long millis = timeElapsed.toMillis();

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2.一个Duration对象表示两个瞬时点之间的时间量，可以通过调用toNanos、toMillis、toSeconds、toMinutes、toHours或者toDays方法，得到以各种时间单位来表示的Duration对象

Duration对象在内部存储上需要多个long值，秒钟的值由一个long值保存，而纳秒的值由另一个int保存，大概300年的纳秒值才会导致long值溢出

3.时间Instant和Duration的数学操作

方法	描述
plus,minus	对当前Instant或者Duration添加或减少一段时间
plusNanos,plusMillis, plusSeconds,plusMinutes, plusHours,plusDays	根据指定的时间单位，对当前Instant或者Duration添加一段时间
minusNanos,minusMillis, minusSeconds,minusMinutes, minusHours,minusDays	根据指定的时间单位，对当前Instant或者Duration减少一段时间
multipliedBy,dividedBy	返回当前Duration与指定long值相乘或相除得到的一段时间，注意 这只能用于Duration不能用于Instant
isZero,isNegativ	检查Duration是否为0或负数

例子：检查某个算法是否比另一个算法至少快十倍

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Duration timeElapsed2=Duration.between(start2,end2);

boolean overTenTimesFaster=

timeElapsed.multipliedBy(10).minus(timeElapsed2).isNegative();

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4.Instant和Duration类都是不可变的，他们的所有方法，例如multipliedBy或者minus都会返回一个新的实例

二、本地日期

在新的JavaAPI中，有两种人类时间本地日期/时间和带时区的时间，例如

“June 14，1903”、“July 16,1969,09:32:00 EDT”，有许多计算是不需要时区的，并且在某些情况下，考虑时区可能会导致错误的结果，API设计者们不推荐使用带时区的时间，生日、假期、会议时间等，最好都用本地日期或事件来表示，除非真的希望表示绝对的瞬时点

1.LocalDate是一个带有年份、月份、当月天数的日期，要创建一个LocalDate可以使用静态方法now或of：

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LocalDate today=LocalDate.now();

LocalDate alonzosBirthday=LocalDate.of(1903,6,14);

alonzosBirthday=LocalDate.of(1903,Month.JUNE,14);

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2.与Date不同，LocalDate使用与正常生活中一样的数字来表示月份，即1表示1月份，除此之外还可以使用Month枚举

3.LocalDate常用方法

方法	描述
now,of	静态方法，根据当前时间或指定的年、月、日来创建一个LocalDate对象
plusDays,plusWeeks, plusMonths,plusYears	向当前LocalDate对象添加几天、几周、几个月或者几年
minusDays,minusWeeks, minusMonths,minusYears	从当前LocalDate对象中减去几天、几周、几个月或者几年
plus,minus	添加或减少一个Duration或Period
withDayOfMonth withDayOfYear withMonth,withYear	将月份天数、年份天数、月份、年份修改为指定的值，并返回一个新的 LocalDate对象
getDayOfMonth	获得月份天数(1~31)
getDayOfYear	获得年份天数(1~366)
getDayWeek	获得星期几(返回一个DayOfWeek的枚举值)
getMonth,getMonthValue	获得月份，或者为一个Month枚举的值，或者是1~12之间的一个数字
getYear	获得年份，-999999999-999999999之间
Until	获得两个日期之间的Period对象，或者指定ChronoUnits数字
isBefore,isAfter	比较两个LocalDate
isLeapYear	如果当年为闰年，即当年的年份可以被4或400整除，但不能被100整除， 则返回true，该算法适用于以前的所有年份，即使从历史角度看并不准确

例子1

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LocalDate programmersDay=LocalDate.of(2014,1,1).plusDays(255);

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例子2

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independenceDay.until(christmas); //返回5个月21天

independenceDay.until(christmas,ChronoUnit.DAYS); //返回174天

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例子3

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LocalDate.of(1900,1,1).getDayOfWeek().getValue()

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4.两个瞬时点之间的距离时一个持续时间Duration，而对于本地日期，对应的对象就是时段Period，表示一段逝去的年、月或日。可以通过birthday.plus(Period.ofYears(1))或者birthday.plusYears(1)来获取下一年的生日日期，但如果时闰年，birthday.plus(Duration.ofDays(365))会导致错误的结果

5.DayOfWeek枚举提供了一些方便的方法plus和minus，用来计算模为7的星期几，例如：DayOfWeek.SATURDAY.plus(3)会返回DayOfWeek.TUESDAY

6.除了LocalDate，Java8中还提供了MonthDay、YearMonth和Year类来描述部分日期，例如MonthDay可以用来表示12月25日

三、日期校正器

1.编写代码时候，经常计算例如"每月的第一个周二"这样的日期。TemporalAdjusters类提供了许多静态方法来进行常用的校正。可以将一个校正方法的结果传递给with方法，与往常一样，with方法会返回一个新的LocalDate对象，而不会修改原有的对象

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LocalDate firstTuesday=LocalDate.of(year,month,1)

.with(TemporalAdjusters.nextOrSame(DayOfWeek.TUESDAY));

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2.TemporalAdjusters类中的日期校正方法

方法	描述
next(weekday),previous(weekday)	指定工作日的前一天或后一天
nextOrSame(weekday) previousOrSame(weekday)	从指定的日期开始，指定工作日的前一天或 后一天
dayOfWeekInMonth(n,weekday)	某月中的第n个工作日(weekday所指定)
lastInMonth(weekday)	某月中的最后一个工作日(weekday所指定)
firstDayOfMonth(),firstDayOfNextMonth() firstDayOfNextYear(),lastDayOfMonth() lastDayOfPreviousMonth(),lastDayOfYear()

3.可以通过TemporalAdjuster接口来实现自己的校正器

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TemporalAdjuster NEXT_WORKDAY=w->{

LocalDate result=(LocalDate)w;

do{

result=result.plusDays(1);

}while(result.getDayOfWeek().getValue()>=6);

return result;

}

LocalDate backToWork=today.with(NEXT_WORKDAY);

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在本例中，lambda表达式的参数类型为Temporal，必须被强制转换成LocalDate对象，我们可以通过ofDateAdjuster方法以及一个UnaryOperator<LocalDate>的lambda表达式来避免强制转换

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TemporalAdjuster NEXT_WORKDAY=TemporalAdjusters.ofDateAdjuster(w->{

LocalDate result=w;

do{

result=result.plusDays(1);

}while(result.getDayOfWeek().getValue()>=6);

return result;

});

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四、本地时间

1.LocalTime表示一天中的某个时间，例如15:30:00，其实例可以通过now或者of方法来创建

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LocalTime rightNow=LocalTime.now();

LocalTime bedTime=LocalTime.of(22,30);

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2.LocalTime方法

方法	描述
now,of	静态方法，根据当前时间或者指定时间创建实例
plusHours,plusMinutes plusSeconds,plusNanos	向当前LocalTime对象添加几个小时、几分钟、几秒或者 几微秒
minusHours,minusMinutes minusSeconds,minusNanos	从当前LocalTime对象中减去几个小时、几分钟、几秒或 者几微妙
plus,minus	添加或减少一个Duration
withHour,withMinute withSecond,withNano	将小时、分钟、秒钟、微秒修改为指定的值，并返回一个新的 LocalTime对象
getHour,getMinute getSecond,getNano	获得当前LocalTime的小时、分钟、秒钟及微秒值
toSecondOfDay,toNanoOfDay	返回午夜时间与当前LocalTime之间相隔的秒钟数或微秒 数
isBefore,isAfter	比较两个LocalTime

3.LocalTime本身并不关心是AM还是PM，而是交给格式化程序来做这件事

4.LocalDatetime类表示一个日期和时间，该类适合用来存储确定时区中的某个时间点，例如某一次具体的课程或者活动安排。但是如果需要进行跨夏令时的时间计算，或者需要处理的用户处于不同的时区中，应该使用ZonedDateTime类

五、带时区的时间

1.因特网编号管理局(IANA)维护着一份全球所有已知时区的数据库，每年会更新几次，这些更新主要处理夏令时规则的改变，Java就使用了IANA数据库。每个时区都有一个ID，例如America/New_York或者Europe/Berlin，想获取素有可用的时区，可以调用

ZoneId.getAvailableIds

2.更具指定的时区ID，静态方法ZoneId.of(id)会返回一个ZoneId对象，可以通过local.atZone(zoneId)将一个LocalDateTime对象转换成一个ZonedDateTime对象，或者通过调用静态方法ZonedDateTime.of(year,month,day,hour,minute,second,nano,zoneId)

来创建一个ZonedDateTime对象

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ZoneDateTime apollo11launch=

ZonedDateTime.of(1969,7,16,9,32,0,0,ZoneId.of("America/New_York"));

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3.可以调用apollo11launch.toInstant()来获得对应的Instant对象，也可以通过调用

instant.atZone(zonedId)将一个Instant对象转换成一个指定时区的ZonedDateTime对象

4.ZonedDateTime的方法

方法	描述
now,of,ofInstant	静态方法，根据当前时间或指定的年、月、 日、分、秒、微秒(或者一个LocalDate、 LocalTime对象)和ZonedId，或者一个 Instant对象和ZoneId创建实例
plusDays,plusWeeks plusMonths,plusYears plusHours,plusMinutes plusSeconds,plusNanos	向当前ZonedDateTime对象添加相应单位 的时间
minusDays,minusWeeks minusMonths,minusYears minusHours,minusMinutes minusSecond,minusNanos	从当前ZonedDateTime对象中减去相应单位 的时间
plus,minus	添加或减少一个Duration或者Period
withDayOfMonth,withDayOfYear withMonth,withYear,withHour withMinute,withSecond,withNano	将相应单位的时间改为指定的值，并返回 一个新的ZonedDateTime对象
withZoneSameInstant withZoneSameLocal	返回指定时区中的一个新ZonedDateTime对 象，它可以表示相同的瞬时点或者本地时间
getDayOfMonth	获得月份天数
getDayOfYear	获得年份天数
getDayOfWeek	获得星期几(返回一个DayOfWeek的枚举值)
getMonth,getMonthValue	获得月份，或者为一个Month枚举的值，或 者为1~12之间的数字
getYear	获得年份
getHour,getMinute getSecond,getNano	获得ZonedDatetime对象的小时、分钟、秒钟 或者微秒数
getOffset	获得与UTC之间的时差，返回一个 ZoneOffset对象，时差在-12:00到+14:00 之间，会根据夏令时发生改变
toLocaldate,toLocalTime toInstant	返回本地日期、本地时间、瞬时点
isBefore，isAfter	比较两个ZonedDateTime

注：UTC表示"世界协调时"，是格林威治皇家天文台的时间

5.当调整一个跨夏令时的日期时，不要添加7天的Duration对象，而应该使用Period类，否则无法处理夏令时

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ZonedDateTime nextMeeting=meeting.plus(Duration.ofDays(7)); //不能处理夏令时

ZonedDateTime nextMeeting=meeting.plus(Period.ofDays(7));

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六、格式化和解析

DateTimeFormatter类提供了三种格式化方法来打印日期/时间：

• 预定义的标准格式
• 语言环境相关的格式
• 自定义的格式

标准格式主要用于机器可读的时间戳如：1969-07-16-05:00，语言相关的格式是为了让人能够读懂日期和时间，这里只简单描述语言相关的格式。

DateTimeFormatter类用来代替DateFormat，如果出于向后兼容的考虑，需要一个DateFormat的实例，可以通过调用DateTimeFormatter实例的toFormat()方法来维护

1.Java8对日期和时间各提供了4种风格，SHORT、MEDIUM、LONG和FULL

风格	日期	时间
SHORT	7/16/69	9:32 AM
MEDIUM	Jul 16,1969	9:32:00 AM
LONG	July 16,1969	9:32:00 AM EDT
FULL	Wednesday,July 16,1969	9:32:00 AM EDT

可以通过静态方法ofLocalizedDate、ofLocalizedTime和ofLocalizedDateTime来创建这类格式

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DateTimeFormatter formatter=

DateTimeFormatter.ofLocalizedDateTime(FormatStyle.LONG);

String formatted=formatter.format(apollo11launch);

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如果要更改其他的语言环境，只需要使用withLocale

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formatted=formatter.withLocale(Locale.FRENCH).formar(apollo11launch);

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2.可以通过ofPattern()方法来自定义日期的格式

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formatted=DateTimeFormatter.ofPattern("E yyyy-MM-dd HH:mm");

//Wed 1969-07-16 09:32

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七、与遗留代码互操作

Instant <===>java.util.Date

Date.from(instant)

date.toInstant()

ZonedDateTime<===>java.util.GregorianCalendar

GregorianCalendar.from(zonedDateTime)

cal.toZonedDateTime()

Instant<===>java.sql.Timestamp

Timestamp.from(instant)

timestamp.toInstant()

LocalDateTime<===>java.sql.Timestamp

Timestamp.valueOf(localDateTime)

timeStamp.toLocalDateTime()

LocalDate<===>java.sql.Time

Date.valueOf(localDate)

date.toLocalDate()

LocalTime<===>java.sql.Time

Time.valueOf(localTime)

date.toLocalDate()

DateTimeFormatter<===>java.text.DateFormat

formatter.toFormat()

java.util.TimeZone<===>ZoneId

Timezone.getTimeZone(id)

timeZone.toZoneId()

java.nio.file.attribute.FileTime<===>Instant

FileTime.from(instant)

fileTime.toInstant()