Java 中的时间处理-轻识

最初学习 Java 时是采用学校教材和市面上的一些 Java 视频教程进行学习，到了工作中才发现有些 API 或包已经过时了。最近使用 Java 中的日期处理时发现 java.util.date 与 Calender 相关包官方已经逐渐弃用，因此总结一下目前 Java 中的日期处理方式。

首先先了解一下为什么 Java 8 之前的日期处理方式为什么难用。对大多数初学者最熟悉的日期处理方式就是 Java 1中的 java.util.Date 类，这个类年份起始选择是 1900 年，月份起始从 0 开始。

Date date = new Date( 2020, 2, 18);

它的打印效果如下：

Tue Mar 18 00: 00: 00 CET 2020

但它并不直观，他默认返回计算机格式的日期。你需要将它转换为我们容易获取的特定格式，需要使用 java.text.SimpleDateFormat 类进行格式转化，但这个类不是线程安全的，多线程格式转化需要使用同步代码块加锁解决线程安全问题。

随后 Java 1.1 出现了 java.util.Calender 类，但 Calender 类也有涉及缺陷，比如月份也是从 0 开始。许多新手在选择日期处理方式时会不知道用哪种，新手在使用 Date 与 Calender 的过程中会出现各种难以预料的错误，调试搜索后才会发现原来是设计上的缺陷。

直到 Java 8 才出现了目前正在使用的新的日期和时间库 java.time.xxx。

Java 中的最新的日期处理方式

目前网上搜索的 Java 日期处理最多的返回结果还是 Date 、Calender 类型的问题，我也是因为踩过日期处理的许多坑才发现自己的知识已经过时，我相信跟我一样的工程师不在少数。

为什么我定义 Java 8 中的日期处理方式是最新的呢，因为 Java 11 等后续版本一直在沿用 Java 8 的日期处理方式。Java 8 中出现了新的日期创建与时间间隔的类。分别是 LocalDate 、LocalTime 、Instant 、Duration 和 Period 。

我将参考 Java 11 的 java.time 文档讲解这些日期处理方式。

使用 LocalDate 、 LocalTime 与 LocalDateTime

LocalDate 存储没有时间的日期。它存储的日期类似于 “2010-12-03” ，可以用来存储生日。

LocalDate 可以创建 ISO-8601日历系统中没有时区的日期，如 2007-12-03。LocalDate 是一个不可变的日期-时间对象，表示日期，通常格式为年-月-日。如下代码创建一个LocalDate 对象并实验其方法。

LocalDate date = LocalDate.of( 2014, 3, 18); // 2014-03-18 

int year = date.getYear(); // 2014 

Month month = date.getMonth();// MARCH 

int day = date.getDayOfMonth();// 18 

DayOfWeek dow = date.getDayOfWeek();// TUESDAY 

int len = date.lengthOfMonth(); // 31 (三月的天数) 

boolean leap = date.isLeapYear(); // false 不是闰年

LocalDate today = LocalDate.now();
 // 从系统时钟中获取当前的日期

// 使用TemporalField 读取LocalDate 的值

int year = date.get( ChronoField.YEAR); 

int month = date.get( ChronoField.MONTH_OF_YEAR); 

int day = date.get( ChronoField.DAY_OF_MONTH);

一天中的时间，可以用 LocalTime 来表示，LocalTime 存储没有日期的时间。这种存储时间格式为 “11:30”，可以用来存储营业的时间。LocalTime 是一个不可变的日期-时间对象，它表示时间，通常被视为小时-分钟-秒。时间以纳秒精度表示。

LocalTime time = LocalTime.of( 13, 45, 20); // 13: 45: 20 

int hour = time.getHour(); // 13 
int minute = time.getMinute(); // 45 
int second = time.getSecond();// 20

LocalDateTime 是 ISO-8601日历系统中不带时区的日期-时间，如2007-12-03T10:15:30。LocalDateTime是一个不可变的日期-时间对象，它表示一个日期-时间，通常被视为年-月-日-时-分-秒。还可以访问其他日期和时间字段，如 day-of-year、day-of-week 和 week-of-year。

// 2014-03-18T13: 45: 20 
LocalDateTime dt1 = LocalDateTime.of( 2014, Month.MARCH, 18, 13, 45, 20); 
LocalDateTime dt2 = LocalDateTime.of( date, time); 
LocalDateTime dt3 = date.atTime( 13, 45, 20); 
LocalDateTime dt4 = date.atTime( time); 
LocalDateTime dt5 = time.atDate( date);

// 提取日期和时间
LocalDate date1 = dt1. toLocalDate(); // 2014-03-18 
LocalTime time1 = dt1. toLocalTime(); // 13: 45: 20

ZonedDateTime 的使用

ZonedDateTime ISO-8601日历系统中带有时区的日期-时间，例如 2007-12-03T10:15:30+01:00 Europe/Paris. 我们可以从下图看出 LocalDate、LocalTime、LocalDateTime 、ZonedDateTime 的区别。

ZoneId romeZone = ZoneId.of("Europe/ Rome");

LocalDate date = LocalDate.of( 2014, Month.MARCH, 18); 
ZonedDateTime zdt1 = date.atStartOfDay( romeZone); 

LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.of( 2014, Month.MARCH, 18, 13, 45); 
ZonedDateTime zdt2 = dateTime.atZone( romeZone); 

Instant instant = Instant.now(); 
ZonedDateTime zdt3 = instant.atZone( romeZone);

ZoomId 对应的Map选项可以从官方文档中查看 https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/time/ZoneId.html

LocalDate 与 LocalTime 与字符串格式转化

LocalDate date = LocalDate.parse("2014-03-18"); 
LocalTime time = LocalTime.parse("13: 45: 20");

我们可以使用指定的 fomatter 程序格式化日期， java.time.format.DateTimeFormatter 提供了两个方法：一个用于格式化，format(DateTimeFormatter formatter)，另一个用于解析，parse(CharSequence text, DateTimeFormatter formatter)。

 LocalDate date = LocalDate.now();
 String text = date.format(formatter);
 LocalDate parsedDate = LocalDate.parse(text, formatter);

 LocalDate date = LocalDate.now();
 DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd");
 String text = date.format(formatter);
 LocalDate parsedDate = LocalDate.parse(text, formatter);

LocalDate date = LocalDate.of( 2014, 3, 18); 
String s1 = date.format( DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE); //20140318 
String s2 = date.format( DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE); //2014-03-18

LocalDate date1 = LocalDate.parse(" 20140318", DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE); 
LocalDate date2 = LocalDate.parse(" 2014-03-18", DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);

Duration 与 Period

Duration 一个基于时间的时间量，例如'34.5秒'。

它的 between 方法可以计算两个 LocalDateTime 或两个 LocalTime 或两个 Instance 之间的间隔。

Duration d1 = Duration.between( time1, time2); 
Duration d1 = Duration.between( dateTime1, dateTime2); 
Duration d2 = Duration.between( instant1, instant2);

注意 Instance （时间线上的瞬间点）这个类记录时间线上的单个瞬时点，常在应用程序中记录事件时间戳。

// 从系统时钟中获取当前时刻。
Instant.now();

Period 是 ISO-8601日历系统中基于日期的时间量，例如“2年、3个月和4天”。

Period tenDays = Period.between( LocalDate.of( 2014, 3, 8), LocalDate.of( 2014, 3, 18));

Duration threeMinutes = Duration.ofMinutes(3); 
Duration threeMinutes = Duration.of(3, ChronoUnit.MINUTES); 

Period tenDays = Period.ofDays(10); 
Period threeWeeks = Period.ofWeeks(3); 
Period twoYearsSixMonthsOneDay = Period.of(2,6,1);

创建好 Period 和 Duration 对象后，我们可以使用他们定义好的各种方法查询两个日期之间的时间差，用于后续处理逻辑。

总结

Java 中的日期处理方式目前采用 LocalDate、LocalTime、LocalDateTime，应该逐渐抛弃以前的 Date 与 Calender 方式。

参考资料

《Java 8实战》。人民邮电出版社.。[英]厄马（Raoul-Gabriel Urma）[意] 弗斯科（Mario Fusco）[英] 米克罗夫特（Alan Mycroft）.
Java 11 官方文档