第十四章 JDK 8新的日期和时间 API

王哲晓

于 2024-11-19 23:05:47 发布

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分类专栏： JDK常用特性指南文章标签： java 开发语言

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一、旧版日期时间 API 存在的问题

1. 设计很差：在java.util和java.sql的包中都有日期类，java.util.Date同时包含日期和时间，而java.sql.Date仅包含日期。此外用于格式化和解析的类在java.text包中定义。

2. 非线程安全：java.util.Date 是非线程安全的，所有的日期类都是可变的，这是Java日期类最大的问题之一。

3. 时区处理麻烦：日期类并不提供国际化，没有时区支持，因此Java引入了java.util.Calendar和

java.util.TimeZone类，但他们同样存在上述所有的问题。

二、新日期时间 API介绍

JDK 8中增加了一套全新的日期时间API，这套API设计合理，是线程安全的。新的日期及时间API位于 java.time 包中，下面是一些关键类。

LocalDate ：表示日期，包含年月日，格式为 2019-10-16

LocalTime ：表示时间，包含时分秒，格式为 16:38:54.158549300

LocalDateTime ：表示日期时间，包含年月日，时分秒，格式为 2018-09-06T15:33:56.750

DateTimeFormatter ：日期时间格式化类。

Instant：时间戳，表示一个特定的时间瞬间。

Duration：用于计算2个时间(LocalTime，时分秒)的距离

Period：用于计算2个日期(LocalDate，年月日)的距离

ZonedDateTime ：包含时区的时间

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。此外Java 8还提供了4套其他历法，分别是：

ThaiBuddhistDate：泰国佛教历

MinguoDate：中华民国历

JapaneseDate：日本历

HijrahDate：伊斯兰历

三、JDK 8的日期和时间类

LocalDate、LocalTime、LocalDateTime类的实例是不可变的对象，分别表示使用 ISO-8601 日历系统的日期、时间、日期和时间。它们提供了简单的日期或时间，并不包含当前的时间信息，也不包含与时区相关的信息。

import org.junit.Test;
import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;

public class StreamTest {

    // LocalDate:获取日期时间的信息。格式为 2019-10-16
    @Test
    public void test01() {
        // 创建指定日期
        LocalDate fj = LocalDate.of(1985, 9, 23);
        System.out.println("fj = " + fj); // 1985-09-23
        // 得到当前日期
        LocalDate nowDate = LocalDate.now();
        System.out.println("nowDate = " + nowDate); // 2024-11-19
        // 获取日期信息
        System.out.println("年: " + nowDate.getYear());
        System.out.println("月: " + nowDate.getMonthValue());
        System.out.println("日: " + nowDate.getDayOfMonth());
        System.out.println("星期: " + nowDate.getDayOfWeek());
    }
    // LocalTime类: 获取时间信息。格式为 16:38:54.158549300
    @Test
    public void test02() {
        // 得到指定的时间
        LocalTime time = LocalTime.of(12,15, 28, 129_900_000);
        System.out.println("time = " + time);
        // 得到当前时间
        LocalTime nowTime = LocalTime.now();
        System.out.println("nowTime = " + nowTime);
        // 获取时间信息
        System.out.println("小时: " + nowTime.getHour());
        System.out.println("分钟: " + nowTime.getMinute());
        System.out.println("秒: " + nowTime.getSecond());
        System.out.println("纳秒: " + nowTime.getNano());
    }
    // LocalDateTime类: 获取日期时间信息。格式为 2018-09-06T15:33:56.750
    @Test
    public void test03() {
        LocalDateTime fj = LocalDateTime.of(1985, 9, 23, 9, 10, 20);
        System.out.println("fj = " + fj); // 1985-09-23T09:10:20
        // 得到当前日期时间
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        System.out.println("now = " + now); // 2024-11-19T22:33:24.497896800
        System.out.println(now.getYear());
        System.out.println(now.getMonthValue());
        System.out.println(now.getDayOfMonth());
        System.out.println(now.getHour());
        System.out.println(now.getMinute());
        System.out.println(now.getSecond());
        System.out.println(now.getNano());
    }
}

对日期时间的修改，对已存在的LocalDate对象，创建它的修改版，最简单的方式是使用withAttribute方法。withAttribute方法会创建对象的一个副本，并按照需要修改它的属性。以下所有的方法都返回了一个修改属性的对象，他们不会影响原来的对象。

import org.junit.Test;
import java.time.LocalDateTime;

public class StreamTest {

    // LocalDateTime类: 对日期时间的修改
    @Test
    public void test05() {
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        System.out.println("now = " + now);
        // 修改日期时间
        LocalDateTime setYear = now.withYear(2078);
        System.out.println("修改年份: " + setYear);
        System.out.println("now == setYear: " + (now == setYear));
        System.out.println("修改月份: " + now.withMonth(6));
        System.out.println("修改小时: " + now.withHour(9));
        System.out.println("修改分钟: " + now.withMinute(11));
        // 再当前对象的基础上加上或减去指定的时间
        LocalDateTime localDateTime = now.plusDays(5);
        System.out.println("5天后: " + localDateTime);
        System.out.println("now == localDateTime: " + (now == localDateTime));
        System.out.println("10年后: " + now.plusYears(10));
        System.out.println("20月后: " + now.plusMonths(20));
        System.out.println("20年前: " + now.minusYears(20));
        System.out.println("5月前: " + now.minusMonths(5));
        System.out.println("100天前: " + now.minusDays(100));
    }
}

日期时间的比较

import org.junit.Test;

import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;

public class StreamTest {

    // 日期时间的比较
    @Test
    public void test06() {
        // 在JDK8中，LocalDate类中使用isBefore()、isAfter()、equals()方法来比较两个日期，可直接进行比较。
        LocalDate now = LocalDate.now();
        LocalDate date = LocalDate.of(2018, 8, 8);
        System.out.println(now.isBefore(date)); // false
        System.out.println(now.isAfter(date)); // true
    }
}

四、JDK 8的时间格式化与解析

通过 java.time.format.DateTimeFormatter 类可以进行日期时间解析与格式化。

import org.junit.Test;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class StreamTest {

    // 日期格式化
    @Test
    public void test04() {
        // 得到当前日期时间
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        // 将日期时间格式化为字符串
        String format = now.format(formatter);
        System.out.println("format = " + format);
        // 将字符串解析为日期时间
        LocalDateTime parse = LocalDateTime.parse("1985-09-23 10:12:22", formatter);
        System.out.println("parse = " + parse);
        LocalDateTime time = LocalDateTime.of(2024, 11, 19, 20, 40, 14);
        System.out.println(time.format(formatter));
    }
}

五、JDK 8的 Instant 类

Instant 时间戳/时间线，内部保存了从1970年1月1日 00:00:00以来的秒和纳秒。

import org.junit.Test;
import java.time.Instant;

public class StreamTest {

    // 时间戳
    @Test
    public void test07() {
        Instant now = Instant.now();
        System.out.println("当前时间戳 = " + now);
        // 获取从1970年1月1日 00:00:00的秒
        System.out.println(now.getNano()); // 纳秒
        System.out.println(now.getEpochSecond());
        System.out.println(now.toEpochMilli());
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
        Instant instant = Instant.ofEpochSecond(5);
        System.out.println(instant);
    }
}

六、JDK 8的计算日期时间差类

Duration/Period类: 计算日期时间差。

1. Duration：用于计算2个时间(LocalTime，时分秒)的距离

2. Period：用于计算2个日期(LocalDate，年月日)的距离

import org.junit.Test;
import java.time.*;
import java.time.temporal.ChronoUnit;

public class StreamTest {

    // Duration/Period类: 计算日期时间差
    @Test
    public void test08() {
        // Duration计算时间的距离
        LocalTime now = LocalTime.now();
        LocalTime time = LocalTime.of(14, 15, 20);
        Duration duration = Duration.between(time, now);
        System.out.println("相差的天数:" + duration.toDays());
        System.out.println("相差的小时数:" + duration.toHours());
        System.out.println("相差的分钟数:" + duration.toMinutes());
        System.out.println("相差的秒数:" + duration.toSeconds());
        // Period计算日期的距离
        LocalDate nowDate = LocalDate.now();
        LocalDate date = LocalDate.of(1998, 8, 8);
        // 让后面的时间减去前面的时间
        Period period = Period.between(date, nowDate);
        System.out.println("相差的年:" + period.getYears());
        System.out.println("相差的月:" + period.getMonths());
        System.out.println("相差的天:" + period.getDays());

        LocalDateTime nowDateTime = LocalDateTime.now();
        LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.of(2012, 10, 10, 9, 9, 10);
        // 计算当前时间与特定日期时间的距离
        // 如果你需要计算小时、分钟或秒等其他时间单位的距离，可以更换ChronoUnit中的相应枚举值。
        long distance = ChronoUnit.DAYS.between(nowDateTime, dateTime);
        System.out.println(distance);
    }
}

七、JDK 8的时间校正器

有时我们可能需要获取例如：将日期调整到“下一个月的第一天”等操作。可以通过时间校正器来进行。

TemporalAdjuster : 时间校正器。
TemporalAdjusters : 该类通过静态方法提供了大量的常用TemporalAdjuster的实现。

import org.junit.Test;
import java.time.*;
import java.time.temporal.TemporalAdjuster;

public class StreamTest {

    // TemporalAdjuster类:自定义调整时间
    @Test
    public void test09() {
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        // 得到下一个月的第一天
        TemporalAdjuster firsWeekDayOfNextMonth = temporal -> {
            LocalDateTime dateTime = (LocalDateTime) temporal;
            LocalDateTime nextMonth = dateTime.plusMonths(1).withDayOfMonth(1);
            System.out.println("nextMonth = " + nextMonth);
            return nextMonth;
        };
        LocalDateTime nextMonth = now.with(firsWeekDayOfNextMonth);
        System.out.println("nextMonth = " + nextMonth);
    }
}

八、JDK 8设置日期时间的时区

Java8 中加入了对时区的支持，LocalDate、LocalTime、LocalDateTime是不带时区的，带时区的日期时间类分别为：ZonedDate、ZonedTime、ZonedDateTime。

其中每个时区都对应着 ID，ID的格式为 “区域/城市” 。例如：Asia/Shanghai 等。

ZoneId：该类中包含了所有的时区信息。

import org.junit.Test;
import java.time.*;

public class StreamTest {

    // 设置日期时间的时区
    @Test
    public void test10() {
        // 1.获取所有的时区ID
        // ZoneId.getAvailableZoneIds().forEach(System.out::println);
        // 不带时间,获取计算机的当前时间
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now(); // 中国使用的东八区的时区.比标准时间早8个小时
        System.out.println("now = " + now);
        // 2.操作带时区的类
        // now(Clock.systemUTC()): 创建世界标准时间
        ZonedDateTime bz = ZonedDateTime.now(Clock.systemUTC());
        System.out.println("bz = " + bz);
        // now(): 使用计算机的默认的时区,创建日期时间
        ZonedDateTime now1 = ZonedDateTime.now();
        System.out.println("now1 = " + now1); // 2019-10-19T16:19:44.007153500+08:00[Asia/Shanghai]
        // 使用指定的时区创建日期时间
        ZonedDateTime now2 = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("America/Vancouver"));
        System.out.println("now2 = " + now2); // 2019-10-19T01:21:44.248794200-07:00[America/Vancouver]
    }
}