JDK8-新特性之日期的使用

╰半夏微凉° 2022-05-26 07:58 185阅读 0赞

## 概述 ##

JDK1.8中对日期的改动是特别大的，基本上是引入了一套全新的API 。  
因为由于原来老旧的日期API一直被人诟病，比如java.util.Date，java.util.Calendar等  
并且原来所有的日期类都是可变且线程不安全的，导致许多人要么自己手动封装，要么转去使用Joda Time等这类优秀的第三方工具包。  
所以，在JDK1.8中，JDK官方在Joda Time等优秀工具包基础上，重新提供了一份相当不错的日期API。  
并且，在JDK1.8中，java.time包中的类是不可变且线程安全的。

JAVA8中的日期API是JSR-310的实现，并且是工作在ISO-8601日历系统基础上的，但我们也可以在非ISO的日历上。  
JDK8的日期API大致分为以下几个包：

ava.time包：JDK8中的基础包，所有常用的基础类都是这个包的一部分，如LocalDate，LocalTime，LocalDateTime等等，所有这些类都是不可变且线程安全的；
    java.time.chrono包：这个包为非ISO的日历系统定义了一些API，我们可以在借助这个包中的一些类扩展我们自己的日历系统；
    java.time.format包：这个包很明显了，格式化和解析日期时间对象，一般java.time包中的类都差不多能满足我们的需求了，如果有需要，可以调用这个包下的类自定义解析方式；
    java.time.temporal包：这个包很有意思，封装了一些获取某个特定日期和时间的接口，比如某月的第一天或最后一天，并且这些方法都是属于特别好认的方法。
    java.time.zone包：这个包就是时区相关的类了。

下面对ISO-8601简单描述一下，参考自百度百科：

ISO-8601: 国际标准化组织制定的日期和时间的表示方法，全称为《数据存储和交换形式·信息交换·日期和时间的表示方法》，简称为ISO-8601。
    日的表示：小时、分和秒都用2位数表示，对UTC时间最后加一个大写字母Z，其他时区用实际时间加时差表示。如UTC时间下午2点30分5秒表示为14:30:05Z或143005Z，当时的北京时间表示为22:30:05+08:00或223005+0800，也可以简化成223005+08。
    日期和时间的组合表示：合并表示时，要在时间前面加一大写字母T，如要表示北京时间2004年5月3日下午5点30分8秒，可以写成2004-05-03T17:30:08+08:00或20040503T173008+08。

在JDK1.8中，我们经常使用的大约有如下几个类：LocalDate, LocalTime, LocalDateTime, DateTimeFormatter等，所以我们主要看一下这几个类的相关方法。

#### LocalDate ####

java.time.LocalDate这个类，是用来表示日期的，也仅包含日期，用起来十分方便，方法也十分简单。我们来看一些小例子：

public static void testDate() {
        // 1. 获取当前日期(年月日) -----打印输出-----2018-01-29
        LocalDate localDate = LocalDate.now();
        System.out.println(localDate.toString());
        // 2. 根据年月日构建Date ----打印输出-----2018-01-30
        LocalDate localDate1 = LocalDate.of(2018, 01, 30);
        // 3. 字符串转换日期,默认按照yyyy-MM-dd格式，也可以自定义格式 -----打印输出-----2018-01-30
        LocalDate localDate2 = LocalDate.parse("2018-01-30");
        // 4. 获取本月第一天 -----打印输出-----2018-01-01
        LocalDate firstDayOfMonth = localDate.with(TemporalAdjusters.firstDayOfMonth());
        // 5. 获取本月第二天  -----打印输出-----2018-01-02
        LocalDate secondDayOfMonth = localDate.withDayOfMonth(2);
        // 6. 获取本月最后一天 -----打印输出-----2018-01-31
        LocalDate lastDayOfMonth = localDate.with(TemporalAdjusters.lastDayOfMonth());
        // 7. 明天 -----打印输出----- 2018-01-30
        LocalDate tomorrowDay = localDate.plusDays(1L);
        // 8. 昨天 -----打印输出----- 2018-01-28
        LocalDate yesterday = localDate.minusDays(1L);
        // 9. 获取本年第12天 -----打印输出----- 2018-04-30
        LocalDate day = localDate.withDayOfYear(120);
        // 10. 计算两个日期间的天数
        long days = localDate.until(localDate1, ChronoUnit.DAYS);
        System.out.println(days);
        // 11. 计算两个日期间的周数
        long weeks = localDate.until(localDate1, ChronoUnit.WEEKS);
        System.out.println(weeks);
    }

上面我只列举了几个常用的方法，但实际上LocalDate还有相当多的有意思的方法，基本上我们工作上遇到的与日期有关的操作，都可以通过LocadDate来实现。如果大家在遇到相关问题的时候，可以自行查看API去了解和使用。

#### LocalTime ####

同样，和LocalDate相对应的另一个类就是LocalTime，这个类恰好和LocalDate相反，它表示的全是时间，不包含日期。例子如下：

public static void testTime() {
        // 1. 获取当前时间，包含毫秒数 -----打印输出----- 21:03:26.315
        LocalTime localTime = LocalTime.now();
        // 2. 构建时间 -----打印输出----- 12:15:30
        LocalTime localTime1 = LocalTime.of(12, 15, 30);
        // 3. 获取当前时间，不包含毫秒数 -----打印输出----- 21:01:56
        LocalTime localTime2 = localTime.withNano(0);
        // 4. 字符串转为时间，还可以有其他格式，比如12:15, 12:15:23.233
        // -----打印输出----- 12:15:30
        LocalTime localTime3 = LocalTime.parse("12:15:30");
    }

#### LocalDateTime ####

LocalDateTime就和原先的java.util.Date很像了，既包含日期，又包含时间，它经常和DateTimeFormatter一起使用。

public static void testDateTime() {
        // 1. 获取当前年月日 时分秒 -----打印输出----- 2018-01-29T21:23:26.774
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
        // 2. 通过LocalDate和LocalTime构建 ----- 打印输出----- 2018-01-29T21:24:41.738
        LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.of(LocalDate.now(), LocalTime.now());
        // 3. 构建年月日 时分秒 -----打印输出----- 2018-01-29T19:23:13
        LocalDateTime localDateTime2 = LocalDateTime.of(2018, 01, 29, 19, 23, 13);
        // 4. 格式化当前时间 ----打印输出----- 2018/01/29
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd");
        System.out.println(formatter.format(localDateTime2));
    }

**需要注意的有两点：**

LocalDateTime默认的格式是 2018-01-29T21:23:26.774 这种格式，这可能与我们经常使用的格式不太符合，所以我们可以指定格式。
    DateTimeFormatter本身提供了许多静态格式化常量，我们可以参考使用，如果不能满足我们的需求的话，我们可以自定义；

##### LocalDateTime的toString方法： #####

@Override
    public String toString() {
        return date.toString() + 'T' + time.toString();
    }

LocalDate，LocalTime，LocalDateTime这三个类基本上处理了大部分的日期，时间。而与这三个类经常结合使用的还有如下几个类：Year,Month,YearMonth,MonthDay,DayOfWeek。
    并且，我们在LocalDate相关类的操作也可以通过Year，Month等来实现。

Year year =Year.now();
    System.out.println(year.getValue()); // 2018

#### TemporalAdjusters ####

该类是一个计算用的类，提供了各种各样的计算方法。比如某个月的第一天，某个月的最后一天，某一年的第一天，某一年的第几天等各种计算方法。该类内部实现基本上全都是通过JDK8的Lambda表达式来实现的。随便举一些例子，都很简单。

LocalDate localDate = LocalDate.now();
    
    // 1. 本月第一天
    LocalDate firstDayOfMonth = localDate.with(TemporalAdjusters.firstDayOfMonth());
    // 2. 本月最后一天
    LocalDate lastDayOfMonth = localDate.with(TemporalAdjusters.lastDayOfMonth());
    // 3. 本年第一天
    LocalDate firstDayOfYear = localDate.with(TemporalAdjusters.firstDayOfYear());
    // 4. 下个月第一天
    LocalDate firstDayOfNextMonth = localDate.with(TemporalAdjusters.firstDayOfNextMonth());
    // 5. 本年度最后一天
    LocalDate lastDayOfYear = localDate.with(TemporalAdjusters.lastDayOfYear());
    
    System.out.println(firstDayOfMonth);
    System.out.println(lastDayOfMonth);
    System.out.println(firstDayOfYear);
    System.out.println(firstDayOfNextMonth);
    System.out.println(lastDayOfYear);

打印输出：
    
    2018-01-01
    2018-01-31
    2018-01-01
    2018-02-01
    2018-12-31

#### Period和Duration ####

Period是基于ISO-8601标准的日期系统，用于计算两个日期间的年，月，日的差值。  
比如’2年，3个月，4天’；而Duration和Period很像，但Duration计算的是两个日期间的秒，纳秒的值，是一种更为精确的计算方式；  
而ISO-8601系统是当今世界大部分地区采用的现代日历的阳历系统。

LocalDate localDate = LocalDate.now();
    LocalDate localDate1 = LocalDate.of(2018, 3, 28);
    Period period = Period.between(localDate, localDate1);
    System.out.println(period.getDays());
    System.out.println(period.getMonths());

当然如果我们看一下Period的between方法实现，就知道底层是通过LocalDate.until方法来实现的。  
同样，Period的between方法也就等同于LocalDate.until方法。

但这里有一个问题，就是Period的getDays方法返回的不是两个日期间总的天数，有点像月计算后剩余的天数  
但也不完全是，所以不太清楚这个类实际的意义。看个例子：

LocalDate localDate1 = LocalDate.of(2018, 01, 30);
    LocalDate localDate2 = LocalDate.of(2018, 03, 01);
    Period period = Period.between(localDate1, localDate2);
    System.out.println(period.getDays());
    打印：1
    我们把第一行代码换一下值，再看一下：
    
    LocalDate localDate1 = LocalDate.of(2018, 01, 29);
    结果还是打印1。再换：
    
    LocalDate localDate1 = LocalDate.of(2018, 01, 28);
    LocalDate localDate1 = LocalDate.of(2018, 01, 27);
    上面两个分别打印1，2。

所以说，在没搞清楚上面的方法之前，还是不要贸然使用，而如果要计算两个日期间的总的天数，可以用如下方法来计算：

System.out.println(localDate1.until(localDate2, ChronoUnit.DAYS));
    System.out.println(ChronoUnit.DAYS.between(localDate1, localDate2));

而对于Duration来说，就更简单了，计算两个时间之间的秒数，纳秒数：

LocalTime localTime1 = LocalTime.of(12, 12, 12);
    LocalTime localTime2 = LocalTime.of(12, 13, 27);
    Duration duration = Duration.between(localTime1, localTime2);
    System.out.println(duration.getSeconds()); // 75

但有一点需要注意，Duration中必须要支持秒数，如果没有的话，将会报错，如：

LocalDate localDate1 = LocalDate.of(2018, 02, 28);
    LocalDate localDate2 = LocalDate.of(2018, 02, 27);
    Duration duration = Duration.between(localDate1, localDate2);
    System.out.println(duration.getSeconds());

将会直接提示：

Exception in thread "main" java.time.temporal.UnsupportedTemporalTypeException: Unsupported unit: Seconds
        at java.time.LocalDate.until(LocalDate.java:1614)
        at java.time.Duration.between(Duration.java:475)
        at com.jdk8.DateTest.testPeriod(DateTest.java:40)
        at com.jdk8.DateTest.main(DateTest.java:23)
    ChronoUnit

这个是个枚举类型，实现功能类型Period和Duration，但如果我们看它的底层实现，就可以看到它基本是基于Duration来实现的。  
这个枚举很简单，我们直接看一些例子就可以了：

LocalDateTime oldDate = LocalDateTime.of(2017, Month.AUGUST, 31, 10, 20, 55);
    LocalDateTime newDate = LocalDateTime.of(2018, Month.NOVEMBER, 9, 10, 21, 56);
    
    System.out.println(oldDate);
    System.out.println(newDate);
    
    // count between dates
    long years = ChronoUnit.YEARS.between(oldDate, newDate);
    long months = ChronoUnit.MONTHS.between(oldDate, newDate);
    long weeks = ChronoUnit.WEEKS.between(oldDate, newDate);
    long days = ChronoUnit.DAYS.between(oldDate, newDate);
    long hours = ChronoUnit.HOURS.between(oldDate, newDate);
    long minutes = ChronoUnit.MINUTES.between(oldDate, newDate);
    long seconds = ChronoUnit.SECONDS.between(oldDate, newDate);
    long milis = ChronoUnit.MILLIS.between(oldDate, newDate);
    long nano = ChronoUnit.NANOS.between(oldDate, newDate);
    
    System.out.println("\n--- Total --- ");
    System.out.println(years + " years");
    System.out.println(months + " months");
    System.out.println(weeks + " weeks");
    System.out.println(days + " days");
    System.out.println(hours + " hours");
    System.out.println(minutes + " minutes");
    System.out.println(seconds + " seconds");
    System.out.println(milis + " milis");
    System.out.println(nano + " nano");

打印结果：

2017-08-31T10:20:55
    2018-11-09T10:21:56
    
    --- Total --- 
    1 years
    14 months
    62 weeks
    435 days
    10440 hours
    626401 minutes
    37584061 seconds
    37584061000 milis
    37584061000000000 nano

#### Clock ####

时钟系统，用于查找当前时刻。通过指定一个时区，我们可以获取到当前的时刻，日期，时间。  
所以可以使用一个时钟来代替System.currenttimemillis() 和 TimeZone.getDefault()。  
在应用程序的最佳实践是将时钟传递给任何需要当前即刻的方法：

public class MyBean {
        private Clock clock;  // dependency inject
        ...
        public void process(LocalDate eventDate) {
          if (eventDate.isBefore(LocalDate.now(clock)) {
            ...
          }
        }
    }

我们可以简单测试一下：

// 系统默认
    Clock systemDefaultClock = Clock.systemDefaultZone();
    System.out.println("Current DateTime with system default clock: " + LocalDateTime.now(systemDefaultClock));
    
    // 世界协调时UTC
    Clock systemUTCClock = Clock.systemUTC();
    System.out.println("Current DateTime with UTC clock: " + LocalDateTime.now(systemUTCClock));
    
    //芝加哥
    Clock clock = Clock.system(ZoneId.of(ZoneId.SHORT_IDS.get("CST")));
    System.out.println("Current DateTime with CST clock: " + LocalDateTime.now(clock));

打印：

Current DateTime with system default clock: 2018-02-02T16:26:07.665
    1517559967665
    Current DateTime with UTC clock: 2018-02-02T08:26:07.665
    1517559967665
    Current DateTime with CST clock: 2018-02-02T02:26:07.667

并且我们可以使用 millis 方法来代替 System.currenttimemillis()。  
更多有关Clock方法实例可以参考下面链接（没找到JDK8的，不过可以参考JDK9的）：  
[https://www.concretepage.com/java/java-9/java-clock][https_www.concretepage.com_java_java-9_java-clock]

其他  
其中还有一些类没有详细说明，比如：

Instant，表示的是时间戳，用于记录某一时刻的更改（JDK8之前的Timestamp）;
    ZoneId 时区标志，比如用于标志欧洲/巴黎；
    ZoneOffset 时区偏移量，与UTC的偏移量；
    ZonedDateTime 与时区有关的日历系统，比如2007-12 03t10:15:30+01欧洲/巴黎；
    OffsetDateTime 用于与UTC偏移的日期时间，如如2007-12 03t10:15:30+01:00。

#### java.util.Date与LocalDate，LocalTime，LocalDateTime替换 ####

将Date转换为LocalDate，LocalTime，LocalDateTime可以借助于ZonedDateTime和Instant，实现如下：

Date date = new Date();
    System.out.println("current date: " + date);
    
    // Date -> LocalDateTime
    LocalDateTime localDateTime = date.toInstant().atZone(ZoneId.systemDefault()).toLocalDateTime();
    System.out.println("localDateTime by Instant: " + localDateTime);
    
    // Date -> LocalDate
    LocalDate localDate = date.toInstant().atZone(ZoneId.systemDefault()).toLocalDate();
    System.out.println("localDate by Instant: " + localDate);
    // Date -> LocalTime
    LocalTime localTime = date.toInstant().atZone(ZoneId.systemDefault()).toLocalTime();
    System.out.println("localTime by Instant: " + localTime);
    
    //2. Date -> LocalDateTime
    localDateTime = LocalDateTime.ofInstant(date.toInstant(), ZoneId.systemDefault());
    System.out.println("localDateTime by ofInstant: " + localDateTime);

输出：

current date: Fri Feb 02 16:43:13 CST 2018
    localDateTime by Instant: 2018-02-02T16:43:13.073
    localDateTime by ofInstant: 2018-02-02T16:43:13.073
    localDate by Instant: 2018-02-02
    localTime by Instant: 16:43:13.073

由于JDK8实现了向下兼容，所以Date里在JDK8版本引入了2个方法，from 和  
toInstant，所以我们可以借助这两个方法来实现LocalDateTime到Date的转换。  
将LocalDateTime转为Date如下：

LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
    System.out.println("localDateTime: " + localDateTime);
    
    // LocalDateTime -> Date
    Date date = Date.from(localDateTime.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant());
    System.out.println("LocalDateTime -> current date: " + date);
    
    // LocalDate -> Date，时间默认都是00
    LocalDate localDate = LocalDate.now();
    date = Date.from(localDate.atStartOfDay(ZoneId.systemDefault()).toInstant());
    System.out.println("LocalDate -> current date: " + date);

输出：

localDateTime: 2018-02-02T16:55:52.464
    LocalDateTime -> current date: Fri Feb 02 16:55:52 CST 2018
    LocalDate -> current date: Fri Feb 02 00:00:00 CST 2018

而单独的LocalTime转为Date没什么意义，所以如果LocalTime要转为Date，一般借助于LocalDate和LocalDateTime来实现就可以了。

### 总结 ###

*  java.time包下其实还有一些其他的类与方法，如查询是否是闰年，日期比较，获取某一年的某一天等等，我们可以等用到的时候再去查看不迟。并且我们可以将我们常用的方法封装成util包供我们在使用的时候直接调用。
 *  JDK8提供的这套API接口基本上封装了我们平时常用的所有与日期时间的相关操作，所以如果升级了JDK8，在处理日期和时间的时候尽量多用新的API。
 *  JDK8中新的日期不但命名优雅，通俗易懂，而且提供了向下兼容的能力，可以无缝连接。  
    如果用到了Period，注意它的getDays方法。

作者：骑着蜗牛去爬山
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