新的日期 API · SpringBlade开发手册

## 简介 Java 8中的时区操作被很大程度上简化了，新的时区类 `java.time.ZoneId` 是原有的 `java.util.TimeZone` 类的替代品。 ZoneId对象可以通过 `ZoneId.of()` 方法创建，也可以通过 `ZoneId.systemDefault()` 获取系统默认时区： ```java ZoneId shanghaiZoneId = ZoneId.of("Asia/Shanghai"); ZoneId systemZoneId = ZoneId.systemDefault(); ``` `of()` 方法接收一个“区域/城市”的字符串作为参数，你可以通过 `getAvailableZoneIds()` 方法获取所有合法的“区域/城市”字符串： ```java Set<String> zoneIds = ZoneId.getAvailableZoneIds(); ``` 对于老的时区类 `TimeZone`，Java 8也提供了转化方法： ```java ZoneId oldToNewZoneId = TimeZone.getDefault().toZoneId(); ``` 有了 `ZoneId`，我们就可以将一个 `LocalDate`、`LocalTime` 或 `LocalDateTime` 对象转化为 `ZonedDateTime` 对象： ```java LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now(); ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.of(localDateTime, shanghaiZoneId); ``` `ZonedDateTime` 对象由两部分构成，`LocalDateTime` 和 `ZoneId`，其中 `2018-03-03T15:26:56.147` 部分为 `LocalDateTime`，`+08:00[Asia/Shanghai]` 部分为ZoneId。另一种表示时区的方式是使用 `ZoneOffset`，它是以当前时间和 **世界标准时间（UTC）/格林威治时间（GMT）** 的偏差来计算，例如： ```java ZoneOffset zoneOffset = ZoneOffset.of("+09:00"); LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now(); OffsetDateTime offsetDateTime = OffsetDateTime.of(localDateTime, zoneOffset); ``` ## Instant Instant类在Java日期与时间功能中，表示了时间线上一个确切的点，定义为距离初始时间的时间差（初始时间为GMT 1970年1月1日00:00）经测量一天有86400秒，从初始时间开始不断向前移动。 **创建一个Instant实例** 你可以通过Instant类的工厂方法创建一个Instant实例，例如你可以调用instant.now()来创建一个确切的表达当前时间的Instant对象： ```java Instant now = Instant.now(); ``` 另外也有一些其它方法能创建Instant，具体请查阅Java官方文档。 **访问Instant的时间** 一个Instant对象里有两个域：距离初始时间的秒钟数、在当前一秒内的第几纳秒，他们的组合表达了当前时间点。你可以通过以下两个方法得到它们的值： ```java long seconds = getEpochSecond() int nanos = getNano() ``` **Instant的计算** Instant类有一些方法，可以用于获得另一Instant的值，例如： - `plusSeconds()` - `plusMillis()` - `plusNanos()` - `minusSeconds()` - `minusMillis()` - `minusNanos()` 我下面将向你展示两个例子，来说明这些方法如何使用： ```java Instant now = Instant.now(); Instant later = now.plusSeconds(3); Instant earlier = now.minusSeconds(3); ``` 第一行获得了一个Instant对象，表示当前时间。第二行创建了一个Instant表示三秒后，第三行创建了一个Instant表示三秒前。 > seconds 表示从 `1970-01-01 00:00:00` 开始到现在的秒数，nanos 表示纳秒部分（nanos的值不会超过999,999,999） ## Clock Clock类提供了访问当前日期和时间的方法，Clock是时区敏感的，可以用来取代 `System.currentTimeMillis()` 来获取当前的微秒数。某一个特定的时间点也可以使用Instant类来表示，Instant 类也可以用来创建老的 `java.util.Date` 对象。 ```java Clock clock = Clock.systemDefaultZone(); long millis = clock.millis(); Instant instant = clock.instant(); Date legacyDate = Date.from(instant); // legacy java.util.Date ``` ## LocalDate LocalDate类是Java 8中日期时间功能里表示一个本地日期的类，它的日期是无时区属性的。可以用来表示生日、节假日期等等。这个类用于表示一个确切的日期，而不是这个日期所在的时间（如java.util.Date中的2000.01.01表示的实际是这一天的00:00这个瞬间）。 LocalDate类位于java.time包下，人名叫java.time.LocalDate，创建出来的实例也是不可变对象，所以涉及它的计算方法将返回一个新的LocalDate。 **创建一个LocalDate实例** 我们有多种方式可以创建出 `LocalDate` 实例。第一种方法是使用 `now()` 方法获得值为今天当日的 `LocalDate` 对象： ```java LocalDate localDate = LocalDate.now(); ``` 另一种方法是使用年月日信息构造出LocalDate对象： ```java LocalDate localDate2 = LocalDate.of(2018, 3, 3); ``` LocalDate 的 `of()` 方法创建出一个指定年月日的日期，并且没有时区信息。 **访问日期信息** 可以用如下方法访问LocalDate中的日期信息： ```java int year = localDate.getYear(); Month month = localDate.getMonth(); int dayOfMonth = localDate.getDayOfMonth(); int dayOfYear = localDate.getDayOfYear(); DayOfWeek dayOfWeek = localDate.getDayOfWeek(); ``` 可以注意到getMonth()与getDayOfWeek()方法返回了一个枚举类型代替一个int。你可以通过枚举类型中的getValue()来获得信息。 **LocalDate计算** 你可以进行一堆简单的日期计算，只要使用如下的方法： - `plusDays()` - `plusWeeks()` - `plusMonths()` - `plusYears()` - `minusDays()` - `minusWeeks()` - `minusMonths()` - `minusYears()` 以下举几个使用的例子来帮助理解使用： ```java LocalDate d = LocalDate.of(2018, 3, 5); LocalDate d1 = localDate.plusYears(3); LocalDate d2 = localDate.minusYears(3); ``` 1. 第一行创建出一个新的LocalDate对象d，表示2018.3.5。 2. 第二行创建了值等于d日期3年后的LocalDate对象，第三行也是一样，只是值改为d日期的三年前。 ## LocalTime LocalTime类是Java 8中日期时间功能里表示一整天中某个时间点的类，它的时间是无时区属性的（早上10点等等）。比如你需要描述学校几点开学，这个时间不涉及在什么城市，这个描述是对任何国家城市都适用的，此时使用无时区的LocalTime就足够了。 LocalTime类的对象也是不可变的，所以计算方法会返回一个新的LocalTime实例。 **创建一个LocatTime实例** 有多种方式可以新建LocalTime实例。比如使用当前时间作为值新建对象： ```java LocalTime localTime = LocalTime.now(); ``` 另一种方式是使用指定的时分秒和纳秒来新建对象： ```java LocalTime localTime2 = LocalTime.of(21, 30, 59, 11001); ``` 也有另一种版本的 `of()` 方法只需要小时分钟两项，或时分秒三项值作为参数。 **访问LocalTime对象的时间** 你可以通过这些方法访问其时、分、秒、纳秒： - `getHour()` - `getMinute()` - `getSecond()` - `getNano()` **LocalTime的计算** LocalTime类包含一系列方法，能帮你完成时间计算： - `plusHours()` - `plusMinutes()` - `plusSeconds()` - `plusNanos()` - `minusHours()` - `minusMinutes()` - `minusSeconds()` - `minusNanos()` 以下举一个例子： ```java LocalTime localTime2 = LocalTime.of(21, 30, 59, 11001); LocalTime localTimeLater = localTime.plusHours(3); LocalTime localTimeEarlier = localTime.minusHours(3); ``` 1. 第一行新建一个LocalTime实例，表示21:30:50的第11001纳秒。 2. 第二行新建了一个LocalTime实例表示这个时间的三小时后，第三行表示三小时前。 3. LocalTime类是Java 8中日期时间功能里表示一整天中某个时间点的类，它的时间是无时区属性的（早上10点等等）。比如你需要描述学校几点开学，这个时间不涉及在什么城市，这个描述是对任何国家城市都适用的，此时使用无时区的LocalTime就足够了。 LocalTime类的对象也是不可变的，所以计算方法会返回一个新的LocalTime实例。 ## LocalDateTime LocalDateTime类是Java 8中日期时间功能里，用于表示当地的日期与时间的类，它的值是无时区属性的。你可以将其视为Java 8中LocalDate与LocalTime两个类的结合。 LocalDateTime类的值是不可变的，所以其计算方法会返回一个新的LocalDateTime实例。 **创建一个LocatDateTime实例** 可以通过LocalDateTime的静态工厂方法来创建LocalDateTime实例。以下举例使用 `now()` 方法创建： ```java LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now(); ``` 另一种方式是使用指定的年月日、时分秒、纳秒来新建对象： ```java LocalDateTime localDateTime2 = LocalDateTime.of(2018, 11, 26, 13, 55, 36, 123); ``` **访问LocalDateTime对象的时间** 你可以通过这些方法访问其日期时间： - `getYear()` - `getMonth()` - `getDayOfMonth()` - `getDayOfWeek()` - `getDayOfYear()` - `getHour()` - `getMinute()` - `getSecond()` - `getNano()` 这些方法中有一些返回int有一些返回枚举类型，你可以通过枚举类型中的 `getValue()` 方法来获得int值。 **LocalDateTime的计算** LocalDateTime 类包含一系列方法，能帮你完成时间计算： - `plusYears()` - `plusMonths()` - `plusDays()` - `plusHours()` - `plusMinutes()` - `plusSeconds()` - `plusNanos()` - `minusYears()` - `minusMonths()` - `minusDays()` - `minusHours()` - `minusMinutes()` - `minusSeconds()` - `minusNanos()` 以下举一个例子： ```java LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now(); LocalDateTime localDateTime1 = localDateTime.plusYears(3); LocalDateTime localDateTime2 = localDateTime.minusYears(3); ``` 1. 第一行新建一个LocalDateTime实例表示当前这个时间。 2. 第二行新建了一个LocalDateTime实例表示三年后。 3. 第三行也新建了一个LocalDateTime实例表示三小时前。 ## ZonedDateTime ZonedDateTime类是Java 8中日期时间功能里，用于表示带时区的日期与时间信息的类。可以用于表示一个真实事件的开始时间，如某火箭升空时间等等。 ZonedDateTime 类的值是不可变的，所以其计算方法会返回一个新的ZonedDateTime 实例。 **创建一个ZonedDateTime实例** 有多种方式可以新建ZonedDateTime实例。比如使用当前时间作为值新建对象： ```java ZonedDateTime dateTime = ZonedDateTime.now(); ``` 另一种方式是使用指定的年月日、时分秒、纳秒以及时区ID来新建对象： ```java ZoneId zoneId = ZoneId.of("UTC+1"); ZonedDateTime dateTime2 = ZonedDateTime.of(2015, 11, 30, 23, 45, 59, 1234, zoneId); ``` **访问ZonedDateTime对象的时间** 你可以通过这些方法访问其日期时间： - `getYear()` - `getMonth()` - `getDayOfMonth()` - `getDayOfWeek()` - `getDayOfYear()` - `getHour()` - `getMinute()` - `getSecond()` - `getNano()` 这些方法中有一些返回int有一些返回枚举类型，但可以通过枚举类型中的getValue()方法来获得int值。 **ZonedDateTime的计算** ZonedDateTime类包含一系列方法，能帮你完成时间计算： - `plusYears()` - `plusMonths()` - `plusDays()` - `plusHours()` - `plusMinutes()` - `plusSeconds()` - `plusNanos()` - `minusYears()` - `minusMonths()` - `minusDays()` - `minusHours()` - `minusMinutes()` - `minusSeconds()` - `minusNanos()` 但注意计算时，若不巧跨越了夏令时（会补一小时或减一小时），可能得不到希望的结果。一个替代的正确做法是使用Period： ```java ZonedDateTime zoneDateTime = previousDateTime.plus(Period.ofDays(3)); ``` **时区** 时区是用ZoneId类表示的，你可以使用ZoneId.now()或ZoneId.of(“xxx”)来实例化： ```java ZoneId zoneId = ZoneId.of("UTC+1"); ``` 传给 `of()` 方法的参数是时区的ID，如“UTC+1”指距离UTC（格林威治时间）有一小时的时差，你可以使用你想要的时差来表示ZoneId（如+1与-5等等）你也可以使用另一种方式表示zone id，即使用地区名字，也是可以的： ```java ZoneId zoneId2 = ZoneId.of("Europe/Copenhagen"); ZoneId zoneId3 = ZoneId.of("Europe/Paris"); ``` ## DateTimeFormatter DateTimeFormatter类是Java 8中日期时间功能里，用于解析和格式化日期时间的类，位于 `java.time.format` 包下。 **预定义的DateTimeFormatter实例** DateTimeFormatter类包含一系列预定义（常量）的实例，可以解析和格式化一些标准时间格式。这将让你免除麻烦的时间格式定义，类中包含如下预定义的实例： ```java BASIC_ISO_DATE ISO_LOCAL_DATE ISO_LOCAL_TIME ISO_LOCAL_DATE_TIME ISO_OFFSET_DATE ISO_OFFSET_TIME ISO_OFFSET_DATE_TIME ISO_ZONED_DATE_TIME ISO_INSTANT ISO_DATE ISO_TIME ISO_DATE_TIME ISO_ORDINAL_TIME ISO_WEEK_DATE RFC_1123_DATE_TIME ``` 每个预定义的DateTimeFormatter实例都有不同的日期格式，我就不解释全部的了。具体的可以查阅Java官方文档，但我在这篇的后续中会解释其中几个，以方便理解。 **格式化日期** 当你获取一个DateTimeFormatter实例后，就可以用format()方便来将一个日期格式化为某种字符串，例如： ```java DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE; String formattedDate = formatter.format(LocalDate.now()); System.out.println(formattedDate); ``` 这个样例把LocalDate对象格式化了，并输出20150703，这个输出表示现在2018年，3月5日。再举一个关于ZonedDateTime的例子： ```java DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE; String formattedZonedDate = formatter.format(ZonedDateTime.now()); System.out.println("formattedZonedDate = " + formattedZonedDate); ``` 这个例子会输出：20180305+0800 表示今年2018年，3月5日，位于UTC+8时区。 ## Duration 一个Duration对象表示两个Instant间的一段时间，是在Java 8中加入的新功能。一个Duration实例是不可变的，当创建出对象后就不能改变它的值了。你只能通过Duration的计算方法，来创建出一个新的Durtaion对象。你会在之后的教程中见到的。 **创建Duration实例** 使用 `Duration` 类的工厂方法来创建一个 `Duration` 对象，以下是一个使用 `between()` 的例子： ```java Instant first = Instant.now(); // wait some time while something happens Instant second = Instant.now(); Duration duration = Duration.between(first, second); ``` **访问Duration的时间** 一个Duration对象里有两个域：纳秒值（小于一秒的部分），秒钟值（一共有几秒），他们的组合表达了时间长度。注意屯使用System.getCurrentTimeMillis()时不同，Duration不包含毫秒这个属性。你可以通过以下两个方法得到它们的值： ```java long seconds = getSeconds() int nanos = getNano() ``` 你也可以转换整个时间到其它单位如纳秒、分钟、小时、天： - `toNanos()` - `toMillis()` - `toMinutes()` - `toHours()` - `toDays()` 举例而言：`toNanos()` 与 `getNano()` 不同，`toNanos()` 获得的是 `Duration` 整个时间共有多少纳秒，而 `getNano()` 只是获得这段时间中小于一秒的部分。你也许会问，为什么没有 `toSeconds()` 方法，因为已经有 `getSeconds()` 这个方法能达到同样的功能了。 **Duration计算** Duration类包含一系列的计算方法： - `plusNanos()` - `plusMillis()` - `plusSeconds()` - `plusMinutes()` - `plusHours()` - `plusDays()` - `minusNanos()` - `minusMillis()` - `minusSeconds()` - `minusMinutes()` - `minusHours()` - `minusDays()` 这些方法所做的事都是相似的，我在这儿也不展示内部实现细节了，就展示一个加减的例子吧： ```java Duration start = ... //obtain a start duration Duration added = start.plusDays(3); Duration subtracted = start.minusDays(3); ``` 1. 第一行创建了一个Duration对象叫start，具体怎么创建可以参考前面的代码。 2. 第二三行样例创建了两个新的Duration，通过调用start的加减操作，使得added对象表示的时间比start多三天，而substracted则少三天。所有的计算方法都会返回一个新的Duration，以保证Duration的不可变属性。 ```java long days = duration.toDays(); // 这段时间的总天数 long hours = duration.toHours(); // 这段时间的小时数 long minutes = duration.toMinutes(); // 这段时间的分钟数 long seconds = duration.getSeconds(); // 这段时间的秒数 long milliSeconds = duration.toMillis(); // 这段时间的毫秒数 long nanoSeconds = duration.toNanos(); // 这段时间的纳秒数 ``` ## 其他操作 ### 增加和减少日期 Java 8中的日期/时间类都是不可变的，这是为了保证线程安全。当然，新的日期/时间类也提供了方法用于创建对象的可变版本，比如增加一天或者减少一天： ```java LocalDate date = LocalDate.of(2017, 1, 5); // 2017-01-05 LocalDate date1 = date.withYear(2016); // 修改为 2016-01-05 LocalDate date2 = date.withMonth(2); // 修改为 2017-02-05 LocalDate date3 = date.withDayOfMonth(1); // 修改为 2017-01-01 LocalDate date4 = date.plusYears(1); // 增加一年 2018-01-05 LocalDate date5 = date.minusMonths(2); // 减少两个月 2016-11-05 LocalDate date6 = date.plus(5, ChronoUnit.DAYS); // 增加5天 2017-01-10 ``` 上面例子中对于日期的操作比较简单，但是有些时候我们要面临更复杂的时间操作，比如将时间调到下一个工作日，或者是下个月的最后一天，这时候我们可以使用 `with()` 方法的另一个重载方法，它接收一个TemporalAdjuster参数，可以使我们更加灵活的调整日期： ```java LocalDate date7 = date.with(nextOrSame(DayOfWeek.SUNDAY)); // 返回下一个距离当前时间最近的星期日 LocalDate date9 = date.with(lastInMonth(DayOfWeek.SATURDAY)); // 返回本月最后一个星期六 ``` 要使上面的代码正确编译，你需要使用静态导入 `TemporalAdjusters` 对象： `import static java.time.temporal.TemporalAdjusters.*;` `TemporalAdjusters` 类中包含了很多静态方法可以直接使用，下面的表格列出了一些方法： | 方法名 | 描述 | |:-----:|:-------| | `dayOfWeekInMonth` | 返回同一个月中每周的第几天 | | `firstDayOfMonth` | 返回当月的第一天 | | `firstDayOfNextMonth` | 返回下月的第一天 | | `firstDayOfNextYear` | 返回下一年的第一天 | | `firstDayOfYear` | 返回本年的第一天 | | `firstInMonth` | 返回同一个月中第一个星期几 | | `lastDayOfMonth` | 返回当月的最后一天 | | `lastDayOfNextMonth` | 返回下月的最后一天 | | `lastDayOfNextYear` | 返回下一年的最后一天 | | `lastDayOfYear` | 返回本年的最后一天 | | `lastInMonth` | 返回同一个月中最后一个星期几 | | `next / previous` | 返回后一个/前一个给定的星期几 | | `nextOrSame / previousOrSame` | 返回后一个/前一个给定的星期几，如果这个值满足条件，直接返回 | 如果上面表格中列出的方法不能满足你的需求，你还可以创建自定义的 `TemporalAdjuster` 接口的实现， `TemporalAdjuster` 也是一个函数式接口，所以我们可以使用Lambda表达式： ```java @FunctionalInterface public interface TemporalAdjuster { Temporal adjustInto(Temporal temporal); } ``` 比如给定一个日期，计算该日期的下一个工作日（不包括星期六和星期天）： ```java LocalDate date = LocalDate.of(2017, 1, 5); date.with(temporal -> { // 当前日期 DayOfWeek dayOfWeek = DayOfWeek.of(temporal.get(ChronoField.DAY_OF_WEEK)); // 正常情况下，每次增加一天 int dayToAdd = 1; // 如果是星期五，增加三天 if (dayOfWeek == DayOfWeek.FRIDAY) { dayToAdd = 3; } // 如果是星期六，增加两天 if (dayOfWeek == DayOfWeek.SATURDAY) { dayToAdd = 2; } return temporal.plus(dayToAdd, ChronoUnit.DAYS); }); ``` ### 其他历法 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。闰年的定义是：非世纪年，能被4整除；世纪年能被400整除。为了计算的一致性，公元1年的前一年被当做公元0年，以此类推。此外Java 8还提供了4套其他历法（很奇怪为什么没有汉族人使用的农历），每套历法都包含一个日期类，分别是： - `ThaiBuddhistDate`：泰国佛教历 - `MinguoDate`：中华民国历 - `JapaneseDate`：日本历 - `HijrahDate`：伊斯兰历每个日期类都继承 `ChronoLocalDate` 类，所以可以在不知道具体历法的情况下也可以操作。不过这些历法一般不常用，除非是有某些特殊需求情况下才会使用。这些不同的历法也可以用于向公历转换： ```java LocalDate date = LocalDate.now(); JapaneseDate jpDate = JapaneseDate.from(date); ``` 由于它们都继承ChronoLocalDate类，所以在不知道具体历法情况下，可以通过ChronoLocalDate类操作日期： ```java Chronology jpChronology = Chronology.ofLocale(Locale.JAPANESE); ChronoLocalDate jpChronoLocalDate = jpChronology.dateNow(); ``` 我们在开发过程中应该尽量避免使用 `ChronoLocalDate`，尽量用与历法无关的方式操作时间，因为不同的历法计算日期的方式不一样，比如开发者会在程序中做一些假设，假设一年中有12个月，如果是中国农历中包含了闰月，一年有可能是13个月，但开发者认为是12个月，多出来的一个月属于明年的。再比如假设年份是累加的，过了一年就在原来的年份上加一，但日本天皇在换代之后需要重新纪年，所以过了一年年份可能会从1开始计算。在实际开发过程中建议使用 `LocalDate`，包括存储、操作、业务规则的解读；除非需要将程序的输入或者输出本地化，这时可以使用 `ChronoLocalDate` 类。 ### 资料 - [SimpleDateFormat的线程安全问题与解决方案](http://www.cnblogs.com/zemliu/p/3290585.html) - [为什么SimpleDateFormat不是线程安全的？](http://blog.csdn.net/yiifaa/article/details/73499053) - [Java获取N天前，N天后的日期（如3天）](http://blog.csdn.net/liuwei0376/article/details/13620879)