Java 8 新的时间处理API

客官°小女子只卖身不卖艺 2022-04-24 00:30 198阅读 0赞

**一：时间日期API的演进，及存在的问题**

**JDK 1.0 时期：**

1.  对于日期和时间的支持只能依赖于java.util.Date类。它的最小精度是毫秒
2.  起始年份为1900年，起始月份为0。20180822表示为new Date (118,7,22)
3.  返回值使用JVM默认时区：CST。但是并不支持时区

**JDK 1.1 时期：**

1.  废弃了java.util.Date的一些方法，转而用java.util.Calendar替代
2.  Calendar的起始月份依旧是0
3.  格式化及解析时间使用DateFormat方法，非线程安全
4.  Date、Calendar类都是可变的

**JDK 1.8 时期：**  
Java 8在java.time包中整合了很多[Joda-Time][]的特性，使得API更加好用。API主要包含类：  
LocalDate、LocalTime、Instant、Duration和Period

**二：新的日期&时间API**

LocalDate、LocalTime、Instant、Duration和Period

**LocalDate：日期**  
该类的实例是一个不可变对象，它只提供简单的日期，不包含当天的时间，也不包含时区相关信息。可以使用静态工厂创建LocalDate实例。

LocalDate常见用法：

LocalDate date = LocalDate.of(2019, 4, 10);
    	System.out.println(date.getYear());//2019
    	System.out.println(date.getMonthValue());//4
    	System.out.println(date.getDayOfYear());//100
    	System.out.println(date.getDayOfMonth());//10
    	System.out.println(date.getDayOfWeek());//WEDNESDAY
    	System.out.println(date.isLeapYear());//false
    	
    	System.out.println(date.lengthOfMonth());//30
    	System.out.println(date.lengthOfYear());//365
    	System.out.println(LocalDate.now().atStartOfDay());//2019-04-10T00:00

**LocalTime：时间**

与LocalDate类似，LocalTime表示时间，同样可以使用of方法创建LocalTime实例。  
另外，LocalDate、LocalTime都支持从字符串创建

//LocalDate、LocalTime都是final的
    LocalDatelocalDate = LocalDate.parse("2019-04-10");
    LocalTime localTime = LocalTime.parse("10:48:33");
    
    LocalTime localTime2 = LocalTime.of(10, 48, 33);
    System.out.println(localTime2.getHour());//10
    System.out.println(localTime2.getMinute());//48
    System.out.println(localTime2.getSecond());//33
    System.out.println(localTime2.getNano());//当前LocalTime的秒的纳秒数：0

**LocalDateTime：日期和时间**

System.out.println(LocalDateTime.now());//2019-04-10T11:00:05.627
    		System.out.println(LocalDateTime.of(LocalDate.now(), LocalTime.now()));//2019-04-10T11:00:05.628
    		System.out.println(LocalDateTime.parse("2019-04-10T10:58:01"));//2019-04-10T10:58:01
    		System.out.println(LocalDateTime.of(2019, 4, 10, 10, 58, 00, 19999));//2019-04-10T10:58:00.000019999
    		
    		//可以把LocalDateTime拆分为LocalDate和LocalTime
    		LocalDateTime l1 = LocalDateTime.now();
    		System.out.println(l1.toLocalDate());//2019-04-10
    		System.out.println(l1.toLocalTime());//11:02:34.827

**Instant：机器的日期和时间**  
Instant设计初衷是便于机器使用，包含的是秒及纳秒所组成的数字。所以，一般编程不会用到此API。  
java.time.Instant类对时间的建模方式是以Unix元年时间（UTC时区1970-01-01 00:00：00）开始进行计算

System.out.println(Instant.ofEpochMilli(763883333l));//1970-01-09T20:11:23.333Z
    		//参数1：秒，参数2：纳秒，参数2对参数1进行调整
    		System.out.println(Instant.ofEpochSecond(1, 8999999999999999999l));//2255-03-14T16:00:00.999999999Z

**Duration、Period：时间段**

由于LocalDateTime和Instant是为不同的目的而设计的，一个是为了人阅读的，一个是为了机器处理的，所以不能将二者混用。此外，由于Duration类主要用于以秒和纳秒衡量时间的长短，所以不能向between方法传递LocalDate

Duration和Period类都提供了很多非常方便的工厂类，直接创建对应的实例

//计算日期时间差使用这两个类
    LocalDateTime l1 = LocalDateTime.parse("2019-04-01T15:10:10");
    LocalDateTime l2 = LocalDateTime.now();//2019-04-10T11:40:10
    System.out.println(Duration.between(l1, l2).toDays());//8
    System.out.println(Period.between(l1.toLocalDate(), l2.toLocalDate()).getDays());//9
    
    Duration threeMinutes = Duration.ofMinutes(3);
    Duration threeMinutes = Duration.of(3, ChronoUnit.MINUTES);
    
    Period tenDays = Period.ofDays(10);
    Period threeWeeks  = Period.ofWeeks(3);
    Period twoYearsSixMothsOneDay = Period.of(2,6,1);

**操作、解析和格式化日期**

LocalDate l1 = LocalDate.of(2019, 4, 10);
    LocalDate l2 = l1.withYear(2020);
    LocalDate l3 = l2.withMonth(5);
    LocalDate l4 = l3.withDayOfMonth(20);
    System.out.println(l1);//2019-04-10,with方法会创建对象的副本,原对象不变
    System.out.println(l4);//2020-05-20

像LocalDate、LocalTime、LocalDateTime以及Instant这些表示日期和时间的类提供了大量的通用方法：  
1、from 静态方法 依据传入的Temporal对象创建是实例

2、now 静态方法 依据系统时钟创建Temporal对象

3、of 静态方法 由Temporal对象的某个部分创建对象的实例

4、 parse 静态方法 由字符串创建Temporal对象的实例

5、atOffset 将Temporal对象和某个时区偏移相结合

6、atZone 将Temporal 对象和某个时区相结合

7、format 使用某个指定的格式将Temporal对象转换为字符串（Instant类不提供此方法）

8、get 读取Temporal对象的某一部分的值

9、minus 创建对象的一个副本，然后将当前的Temporal对象的值减去一定的时长创建该副本

10、plus 创建对象的一个副本，然后将当前Temporal对象的值加上一定的时长创建该副本

11、with 以该对象为模板，对某些状态进行修改创建该对象的副本。

**TemporalAdjuster：精细化操作**

操纵更复杂的日期，比如将日期调整到下个周日、下个工作日，或者是本月的最后一天。这时可以使用with的重载版本，向其传递一个提供了更多定制化选择的TemporalAdjuster对象，更加灵活的处理日期。

import static java.time.temporal.TemporalAdjusters.*;
    
    LocalDate dd = LocalDate.of(2018,8,23);
    
    LocalDate dd1 = dd.with(dayOfWeekInMonth(2,DayOfWeek.FRIDAY)); //同一个月中，第二个星期五 2018-08-10
    
    LocalDate dd2 = dd.with(firstDayOfMonth()); //当月的第一天 2018-08-01
    LocalDate dd3 = dd.with(firstDayOfNextMonth()); //下月的第一天 2018-09-01
    LocalDate dd4 = dd.with(firstDayOfNextYear()); //明年的第一天 2019-01-01
    LocalDate dd5 = dd.with(firstDayOfYear()); //当年的第一天 2018-01-01
    LocalDate dd6 = dd.with(firstInMonth(DayOfWeek.MONDAY)); //当月第一个星期一 2018-08-06
    
    LocalDate dd7 = dd.with(lastDayOfMonth()); //当月的最后一天 2018-08-31
    LocalDate dd8 = dd.with(lastDayOfYear()); //当年的最后一天 2018-12-31
    LocalDate dd9 = dd.with(lastInMonth(DayOfWeek.SUNDAY)); //当月最后一个星期日 2018-08-26
    
    LocalDate dd10 = dd.with(previous(DayOfWeek.MONDAY)); //将日期向前调整到第一个符合星期一 2018-08-20
    LocalDate dd11 = dd.with(next(DayOfWeek.MONDAY)); //将日期向后调整到第一个符合星期一 2018-08-27
    
    LocalDate dd12 = dd.with(previousOrSame(DayOfWeek.FRIDAY)); //将日期向前调整第一个符合星期五，如果该日期已经符合，直接返回该对象 2018-08-17
    LocalDate dd13 = dd.with(nextOrSame(DayOfWeek.FRIDAY)); //将日期向后调整第一个符合星期五，如果该日期已经符合，直接返回该对象 2018-08-24

**打印输出及解析日期**

处理日期和时间对象时，格式化以及解析日期-时间对象是另一个非常重要的功能。新的java.time.format包就是为了这个目的而设计的。这个包中最重要的类是DateTimeFormatter，创建格式器最简单的方式是通过他的静态工厂方法及常量。

String s1 = next.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE); //20180824
    String s2 = next.format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE); //2018-08-24

除了解析为字符串外，还可以通过解析代表日期或时间的字符串重新创建该日期对象。

LocalDate date1 = LocalDate.parse("20180901",DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE);
    LocalDate date2 = LocalDate.parse("2018-09-02",DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);

与老的java.util.DateFormat想比较，所有的**DateTimeFormatter实例都是线程安全**的。DateTimeFormatter类还支持一个静态工厂方法，它按照某个特定的模式创建格式器。

DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("dd/MM/yyyy");
    LocalDate now = LocalDate.now();
    String formatterDate = now.format(formatter);
    LocalDate nowparse = LocalDate.parse(formatterDate,formatter);

ofPattern可以按照指定的格式进行解析成字符串，然后又调用了parse方法的重载 将该格式的字符串转换成了 LocalDate对象。  
ofPattern也提供了重载版本，使用它可以创建某个Locale的格式器：

DateTimeFormatter formatter2 = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy年MMMMd号", Locale.CHINA);
    LocalDate chinaDate = LocalDate.parse("2018-08-21");
    String formatterDate2 = chinaDate.format(formatter2); //2018年八月21号
    LocalDate chinaDate2 = LocalDate.parse(formatterDate2,formatter2);

DateFormatterBuilder类还提供了更复杂的格式器和更强大的解析功能：

DateTimeFormatter chinaFormatter = new DateTimeFormatterBuilder().appendText(ChronoField.YEAR)
            .appendLiteral("年")
            .appendText(ChronoField.MONTH_OF_YEAR)
            .appendText(ChronoField.DAY_OF_MONTH)
            .appendLiteral("号")
            .parseCaseInsensitive().toFormatter(Locale.CHINA);

**处理不同的时区和历法**  
之前所看到的日期和时间种类都不包含时区信息。时区的处理是新版日期和时间API新增加的重要功能，新的 java.time.ZoneId 类是老版 java.util.TimeZone 的替代品。

时区是按照一定的规则将区域划分成的标准时间相同的区间。在ZoneRules这个类中包含了40个这样的实例。你可以使用ZoneId的getRules()得到指定时区的规则。每个特定的ZoneId对象都由一个地区标识：

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

地区ID都为 “\{区域\}/\{城市\}”的格式，这些地区集合的设定都由英特网编号分配机构（IANA）的时区数据库提供。你可以通过java 8的新方法toZoneId将一个老的时区对象转换为ZoneId

ZoneId zoneId = TimeZone.getDefault().toZoneId();

一旦得到一个ZoneId对象，就可以将它与LocalDate、LocalDateTIme或者是Instant对象整合起来，构造为一个ZonedDateTime实例，它代表了相对于指定时区的时间点，

LocalDate date = LocalDate.of(2018,8,22);
    ZonedDateTime zdt1 = date.atStartOfDay(romeZone);
    
    LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.of(2018,8,23,13,48,00);
    ZonedDateTime zdt2 = dateTime.atZone(romeZone);
    
    Instant instant = Instant.now();
    ZonedDateTime zdt3 = instant.atZone(romeZone);

ZonedDateTime = LocalDateTime(LocalDate + LocalTime) + ZoneId

通过ZoneId，你还可以将LocalDateTime转换为Instant

LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.of(2018,8,23,13,48,00);
    Instant instantFromDateTime = dateTime.toInstant(romeZone);
    
    Instant instant1 = Instant.now();
    LocalDateTime timeFromInstant = LocalDateTime.ofInstant(romeZone);

**利用和 UTC/格林尼治时间的固定偏差计算时区**

另一种比较常用的表达时区的方式就是利用当前时区和 UTC/格林尼治 的固定偏差，比如，纽约落后伦敦5小时。这种情况下，你可以使用ZoneOffset类，它是ZoneId的一个子类，表示的是当前时间和伦敦格林尼治子午时间的差异：

ZoneOffset newYorkOffset = ZoneOffset.of("-05:00");

这种方式不推荐使用，因为 -05：00 的偏差实际上是对应的美国东部标准时间，并未考虑任何日光时的影响。

LocalDateTime dateTime1 = LocalDateTime.now();
    OffsetDateTime dateTimeInNewYork1 = OffsetDateTime.of(dateTime1,newYorkOffset);

它使用ISO-8601的历法系统，以相对于UTC时间的偏差方式表示日期时间。

**使用别的日历系统**

ISO-8601日历系统是世界文明日历系统的事实标准。但是，java 8 中另外提供了4种其他的日历系统。这些日历系统中的每一个都有一个对应的日志类，分别是ThaiBuddhistDate、MinguoDate、JapaneseDate以及HijrahDate。所有这些类以及LocalDate都实现了ChronoLocalDate接口，能够对公历的日期进行建模。利用LocalDate对象，可以创建这些类的实例。

小结：

1.  Java 8之前的java.util.Date类以及其他用于建模日期时间的雷有很多不一致及设计上的缺陷，包括易变性以及糟糕的偏移值、默认值和命名
2.  新版的日期和时间API中，日期-时间对象是不可变的
3.  操纵的日期不会影响老值，而是新生成一个实例
4.  新的API提供了两种不同的时间表示方式，有效地区分了运行时人和机器的不同需求
5.  TemporalAdjuster可以更精确的操纵日期，还可以自定义日期转换器
6.  他们都是线程安全的

参考：  
新API的用法：  
[https://www.cnblogs.com/baidawei/p/9519747.html][https_www.cnblogs.com_baidawei_p_9519747.html]  
[https://blog.csdn.net/zsx157326/article/details/80887673][https_blog.csdn.net_zsx157326_article_details_80887673]  
[https://blog.csdn.net/w592376568/article/details/80408742][https_blog.csdn.net_w592376568_article_details_80408742]

旧API：  
[https://blog.csdn.net/quxing10086/article/details/80032713][https_blog.csdn.net_quxing10086_article_details_80032713]  
[https://www.cnblogs.com/CSU-PL/p/4430787.html][https_www.cnblogs.com_CSU-PL_p_4430787.html]

[Joda-Time]: https://www.cnblogs.com/wihainan/p/5999771.html
[https_www.cnblogs.com_baidawei_p_9519747.html]: https://www.cnblogs.com/baidawei/p/9519747.html
[https_blog.csdn.net_zsx157326_article_details_80887673]: https://blog.csdn.net/zsx157326/article/details/80887673
[https_blog.csdn.net_w592376568_article_details_80408742]: https://blog.csdn.net/w592376568/article/details/80408742
[https_blog.csdn.net_quxing10086_article_details_80032713]: https://blog.csdn.net/quxing10086/article/details/80032713
[https_www.cnblogs.com_CSU-PL_p_4430787.html]: https://www.cnblogs.com/CSU-PL/p/4430787.html