1. JDK8 之前的日期时间API

1.1 java.lang.System类

System类提供的public static long currentTimeMillis()用于返回当前时间与1971年1月1日0时0分0秒之间以毫秒为单位的时间差，此方法适用于计算时间差。

计算世界时间的主要标准有：

  • UTC(Coordinated Universal Time)
  • GMT(Greenwich Mean Time)
  • CST(Central Standard Time)
@Test
public void test() {
    long time = System.currentTimeMillis();
    System.out.println(time);
}

返回的是一个时间差，往往我们将其称为时间戳

1.2 java.util.Date类

表示特定的瞬间，精确到毫秒

  • 构造器：

    • Date()：使用无参构造器创建的对象可以获取本地当前时间
    • Date(long date)

  • 常用方法：

    • getTime()：返回自1970年1月1日00:00:00 GMT以来此Date对象表示的毫秒数
    • toString()：把此Date对象转换为一下形式的String：dow mon dd hh:mm:ss zzz yyyy其中，dow是一周中的某一天(Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat)，zzz是时间标准
    • 其他方法大多数都过时了
@Test
public void test2() {
    // 两个构造器的使用
    Date date = new Date();
    System.out.println("date: " + date);
    System.out.println("date.getTime(): " + date.getTime());

    Date date1 = new Date(0);
    System.out.println("date1: " + date1);
}

运行结果：

date: Wed Mar 17 21:52:49 CST 2021
date.getTime(): 1615989169194
date1: Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970

1.3 java.sql.Date类

java.sql.Date对应着数据库中日期类型的变量，是java.util.Date类的子类

@Test
public void test3() {
    java.sql.Date date = new java.sql.Date(3547857487584L);
    System.out.println(date);
}

运行结果：

2082-06-05

如何将java.util.Date对象转换为java.sql.Date对象：

@Test
public void test4() {
    // 情况一：
    Date date1 = new java.sql.Date(2735648723645L);
    java.sql.Date date2 = (java.sql.Date) date1;
    System.out.println("date1: " + date1);
    System.out.println("date2: " + date2);

    // 情况二：
    Date date3 = new Date();
    java.sql.Date date4 = new java.sql.Date(date3.getTime());
    System.out.println("date3: " + date3);
    System.out.println("date4: " + date4);
}

运行结果：

date1: 2056-09-08
date2: 2056-09-08
date3: Wed Mar 17 22:04:50 CST 2021
date4: 2021-03-17

由于java.sql.Date是java.util.Date的子类，所以情况一使用了面向对象的多态，但是对于情况二，只能使用构造器的方式转换

1.4 SimpleDateFormat类

  • Date类的API不易于国际化，因此大部分都被废弃了，java.text.SimpleDateFormat类是一个不与语言环境有关的方式来格式化和解析日期的具体类。
  • 它允许进行格式化：日期->文本、解析：文本->日期

  • 格式化：

    • SimpleDateFormat()：默认的模式和语言环境创建对象
    • public SimpleDateFormat(String pattern)：该构造方法可以用参数pattern指定的格式创建一个对象，该对象调用public String format(Date date)方法格式化时间对象date

  • 解析：

    • public Date parse(String source)：从给定字符串的开始解析文本，以生成一个日期。
@Test
public void testSimpleDateFormat() throws ParseException {
    // 实例化-默认构造器
    SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat();
    // 格式化：日期 ---> 字符串
    Date date = new Date();
    System.out.println(simpleDateFormat.format(date));
    // 解析：格式化的逆过程，字符串 ---> 日期
    String str = "21-3-18 下午4:08";
    System.out.println(simpleDateFormat.parse(str));

    // 实例化-指定格式构造器
    SimpleDateFormat simpleDateFormat1 = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
    // 格式化
    System.out.println(simpleDateFormat1.format(date));
    // 解析
    String str2 = "2021-03-18 04:17:09";
    System.out.println(simpleDateFormat1.parse(str2));

}

运行结果：

21-3-18 下午4:17
Thu Mar 18 16:08:00 CST 2021
2021-03-18 04:17:17
Thu Mar 18 04:17:09 CST 2021

1.4 Calendar 日历类

  • Calendar是一个抽象基类，主要用于完成日期字段之间互相操作的功能

  • 获取Calendar实例的方法

    • 使用Calendar.getInstance()方法
    • 调用它的子类GregorianCalendar的构造器

  • 一个Calendar的实例是系统时间的抽象表示，通过get(int field)方法来取得想要的时间信息。如YEAR、MONTH、DAT_OF_WEEK、HOUR_OF_DAY、MINUTE、SECOND、

    • public void set(int field, int value)
    • public void add(int field, int amount)
    • public final Date getTime()
    • public final void setTime(Date date)

  • 注意：

    • 获取月份时：一月份是0，二月是1，······，十二月是11
    • 获取星期时：周日是1，周一是2，······，周六是7
@Test
public void test3() {
    // 实例化
    Calendar calendar = Calendar.getInstance();
    // get()
    System.out.println("calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH): " + calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH));
    System.out.println("calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR): " + calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR));

    // set()
    calendar.set(Calendar.DAY_OF_YEAR, 20);
    System.out.println("calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR): " + calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR));

    // add()
    calendar.add(Calendar.DAY_OF_YEAR, 3);
    System.out.println("calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR): " + calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR));

    calendar.add(Calendar.DAY_OF_YEAR, -3);
    System.out.println("calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR): " + calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR));

    // getTime()
    Date date = calendar.getTime();
    System.out.println("date: " + date);

    // setTime()
    calendar.setTime(new Date());
    System.out.println("calendar: " + calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR));
}

运行结果：

calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH): 18
calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR): 77
calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR): 20
calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR): 23
calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR): 20
date: Wed Jan 20 17:56:24 CST 2021
calendar: 77

2. JDK8中日期时间API介绍

2.1 出现的背景

JDK1.0中引入的java.util.Date类，在JDK1.1中引入Calendar类后大多数方法已经被弃用，而Calendar类仍然面临很多问题：

  • 可变性：像日期和时间这样的类应该是不可变的
  • 偏移性：Date中的年份从1990年开始，而月份都从0开始
  • 格式化：格式化只对Date有用，Calendar则不行
  • 此外，它们也不是线程安全的，且不能处理闰秒
日期和时间的操作一直是Java程序员最痛苦的地方之一
  • 第三次引入时间API是成功的，并且Java8中引入的java.timeAPI纠正了过去的缺陷，将来很长一段时间内我们都将使用该API
  • Java8吸收了 Joda-Time 的精华，以一个新的开始为 Java 创建优秀的 API。新的java.time API 中包含了所有关于本地日期、本地时间、本地日期时间、时区和持续时间的类。历史悠久的Date类新增了toInstant()方法，用于把Date转换成新的表示形式。这些新增的本地户时间日期API大大简化了日期时间和本地化的管理

2.2 新时间日期API

  • java.time：包含值对象的基础包
  • java.time.chrono：提供不同的日历系统的访问
  • java.time.format：格式化和解析时间和日期
  • java.time.temporal：包括底层框架和扩展特性
  • java.time.zone：包含时区支持的类
大多数开发者只会用到基础包和format包，也可能会用到temporal包。因此，尽管有68个新的公开类型，对大多数开发者而言，一般只用到其中的三分之一

2.3 LocalDate、LocalTime、LocalDateTime的使用

方法描述
now()、now(Zoned zone)静态方法，根据当前时间创建对象/指定时区的对象
of()静态方法，根据指定日期时间创建对象
getDayOfMonth、getDayOfYear()获得月份天数(1~31)，获得年份天数(1~366)
getDayOfWeek()获得星期几（返回一个DayOfWeek枚举值）
getMonth()获得月份，返回一个Month枚举值
getMonthValue()、getDayOfYear()、getYear()获得月份（1~12），获得年份
getHour()、getDayOfYear()、getMinute()、getDayOfYear()、getSecond()获得当前对象对应的小时、分钟、秒
withDayOfMonth()、withDayOfYear()、withMonthOfYear()、withYear()将月份天数、年份天数、月份、年份修改为指定的值并返回新对象
plusDay()、plusWeeks()、plusMonths()、plusYears()、plusHours()向当前对象添加几天、几周、几个月、几年、几小时
minusMonths()，minusWeeks()、minusDays()、minusYears()、minusHours()从当前对象减去几月、几周、几天、几年、几小时
@Test
public void test() {
    LocalDate localDate = LocalDate.now();
    LocalTime localTime = LocalTime.now();
    LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
    System.out.println("localDate: " + localDate);
    System.out.println("localTime: " + localTime);
    System.out.println("localDateTime: " + localDateTime);

    LocalDate localDate1 = LocalDate.of(2020, 2, 18);
    LocalTime localTime1 = LocalTime.of(18, 30);
    LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.of(2020, 3, 18, 16, 6, 3);
    System.out.println("localDate1: " + localDate1);
    System.out.println("localTime1: " + localTime1);
    System.out.println("localDateTime1: " + localDateTime1);
    
}

运行结果：

localDate: 2021-03-18
localTime: 18:50:05.300
localDateTime: 2021-03-18T18:50:05.300
localDate1: 2020-02-18
localTime1: 18:30
localDateTime1: 2020-03-18T16:06:03

2.4 Instant类的使用

  • Instant：时间线上的一个瞬时点。这可能被用来记录应用程序中的时间时间戳
  • 在处理时间和日期的时候，我们通常会想到年、月、日、时、分、秒。然而，这只是时间的一个模型，是面向人类的。第二种通用模型是面向机器的，或者说是连续的。在此模型中，时间线中的一个点表示为一个很大的数，这有利于计算机处理。在UNIX中，这个数从1970年开始，以秒为单位；同样的，在Java中，也是从1970年开始，但以毫秒为单位。
  • java.time包通过值类型Instant提供机器视图，不提供处理人类意义上的时间单位。Instant表示时间线上的一点，而不需要任何上下文信息，例如：时区。从概念上讲，它只是简单地表示自1970年1月1日0时0分0秒（UTC）开始的秒数。因为java.time包是基于纳秒计算的，所以Instant的精度可以达到纳秒级
  • (1ns = 10^-9s) 1秒 = 1000毫秒 = 10^6 微秒 = 10^9纳秒
方法描述
now()静态方法，返回默认UTC时区的Instant类的对象
ofEpochMilli(long epochMilli)静态方法，返回在1970-01-01 00:00:0基础上加上指定毫秒数之后的Instant类对象
atOffset(ZoneOffset offset)结合即时的偏移创建一个OffsetDateTime
toEpochMilli()返回1970-01-01 00:00:00到当前时间的毫秒数，即为时间戳
@Test
public void test1() {
    // 获取实例
    Instant instant = Instant.now(); // 默认UTC时间
    System.out.println("instant: " + instant);

    // 添加时间偏移量
    OffsetDateTime offsetDateTime = instant.atOffset(ZoneOffset.ofHours(8));// 东八区（+8）时间
    System.out.println("offsetDateTime: " + offsetDateTime);

    // 获取毫秒数
    long milli = instant.toEpochMilli();
    System.out.println("milli: " + milli);

    // 通过给定毫秒数获取一个Instant实例
    Instant instant1 = Instant.ofEpochMilli(1616067858186L);
    System.out.println("instant1: " + instant1);
}

运行结果

instant: 2021-03-18T11:46:03.575Z
offsetDateTime: 2021-03-18T19:46:03.575+08:00
milli: 1616067963575
instant1: 2021-03-18T11:44:18.186Z

2.5 DateTimeFormatter类的使用

java.time.format.DateTimeFormatter类提供了三种格式化方法：

  • 预定义的标准格式。如：ISO_LOCAL_DATE_TIME、ISO_LOCAL_DATE、ISO_LOCAL_TIME
  • 本地化相关的格式。如：ofLocalizedDateTime(FormatStyle.LONG)
  • 自定义格式。如：ofPattern("yyyy-MM-dd hh:mm:ss E")
方法描述
ofPattern(String pattern)静态方法，返回一个指定字符串格式的DateTimeFormatter
format(TemporalAccessor t)格式化一个日期、时间。返回字符串
parse(CharSequence text)将指定格式的字符序列解析为一个日期、时间
@Test
public void test2() {
    // 实例化方式一：使用标准格式
    DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE_TIME;
    System.out.println(formatter.format(LocalDateTime.now()));

    TemporalAccessor parse = formatter.parse("2021-03-18T20:00:04.94");
    System.out.println(parse);


    // 实例化方式二：本地化相关格式
    DateTimeFormatter formatter1 = DateTimeFormatter.ofLocalizedDateTime(FormatStyle.SHORT);
    System.out.println(formatter1.format(LocalDateTime.now()));

    // 实例化方式三：自定义格式
    DateTimeFormatter formatter2 = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
    System.out.println(formatter2.format(LocalDateTime.now()));

    TemporalAccessor parse1 = formatter2.parse("2021-03-18 08:06:36");
    System.out.println(parse1);
}

运行结果：

2021-03-18T20:07:23.296
{},ISO resolved to 2021-03-18T20:00:04.940
21-3-18 下午8:07
2021-03-18 08:07:23
{HourOfAmPm=8, MilliOfSecond=0, MinuteOfHour=6, MicroOfSecond=0, NanoOfSecond=0, SecondOfMinute=36},ISO resolved to 2021-03-18

2.6 其它日期时间相关API

  • Zoneld：该类中包含了所有的时区信息，一个时区的ID，如Europe/Paris
  • ZonedDateTime：一个在ISO-8601日历系统时区的日期时间，如 2007-12-03T10:15:30+1:00 Europe/Paris，其中每个时区都有对应的ID，地区ID都为{Area}/{City}格式
  • Clock：使用时区提供对当前即时、日期和时间的访问的时钟
  • Duration：持续时间，用于计算两个”时间“间隔
  • Period：日期间隔，用于计算两个”日期“间隔
  • TemporalAdjuster：时间矫正器。有时我们可能需要获取例如：将日期调整到”下一个工作日“等操作
  • TemporalAdjusters：该类通过静态方法firstDayOfXxx()、lastDayOfXxx()、nextXxx()提供了大量常用TemporalAdjuster的实现
最后修改：2021 年 03 月 18 日
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