Java中日期和时间的应用

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今天在写项目时用到了Java中关于时间和日期方面的东西，就顺便记录下这方面的几种用法。

如何取得年月日、小时分钟秒？

import java.time.LocalDateTime;
import java.util.Calendar;

public class Test04 {

    public static void main(String[] args) {

        Calendar cal = Calendar.getInstance(); 
        System.out.println(cal.get(Calendar.YEAR)); 
        System.out.println(cal.get(Calendar.MONTH)); // 0 - 11 
        System.out.println(cal.get(Calendar.DATE)); 
        System.out.println(cal.get(Calendar.HOUR_OF_DAY)); 
        System.out.println(cal.get(Calendar.MINUTE)); 
        System.out.println(cal.get(Calendar.SECOND));
        
        // Java 8
        LocalDateTime dt = LocalDateTime.now(); 
        System.out.println(dt.getYear());  
        System.out.println(dt.getMonthValue()); // 1 - 12 
        System.out.println(dt.getDayOfMonth()); 
        System.out.println(dt.getHour()); 
        System.out.println(dt.getMinute()); 
        System.out.println(dt.getSecond());
    }
}
Output:
2018
5
19
19
34
57
2018
6
19
19
34
57

如何取得从 1970 年 1 月 1 日 0 时 0 分 0 秒到现在的毫秒数？

import java.time.Clock;
import java.util.Calendar;

public class Test04 {

    public static void main(String[] args) {

         System.out.println(Calendar.getInstance().getTimeInMillis());  //第一种方式 
         System.out.println(System.currentTimeMillis());  //第二种方式 
         
         // Java 8 
         System.out.println(Clock.systemDefaultZone().millis());  
    }
}
Output:
1529408325410
1529408325424
1529408325465

如何取得某月的最后一天？

import java.time.LocalDate;
import java.time.temporal.TemporalAdjusters;

public class Test04 {

    public static void main(String[] args) {

        //Java 8  
        LocalDate today = LocalDate.now();  
        //本月的第一天  
        LocalDate firstday = LocalDate.of(today.getYear(),today.getMonth(),1);  
        //本月的最后一天  
        LocalDate lastDay =today.with(TemporalAdjusters.lastDayOfMonth());  
        System.out.println("本月的第一天"+firstday);  
        System.out.println("本月的最后一天"+lastDay); 
    }
}
Output:
本月的第一天2018-06-01
本月的最后一天2018-06-30

如何格式化日期？

Java.text.DataFormat 的子类（如 SimpleDateFormat 类）中的 format(Date)方法可将日期格式化。
Java 8 中可以用 java.time.format.DateTimeFormatter 来格式化时间日期，代码如下所示

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.time.LocalDate;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.Date;

public class Test04 {

    public static void main(String[] args) {

         SimpleDateFormat oldFormatter = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd"); 
         Date date1 = new Date(); 
         System.out.println(oldFormatter.format(date1)); 

         // Java 8 
         DateTimeFormatter newFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd"); 
         LocalDate date2 = LocalDate.now(); 
         System.out.println(date2.format(newFormatter)); 
    }
}
Output:
2018/06/19
2018/06/19

PS: Java的时间日期API一直以来都是被诟病的东西，为了解决这一问题，Java 8中引入了新的时间日期API，其中包括 LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、Clock、Instant 等类，这些的类的设计都使用了不变模式，因此是线程安全的设计。

打印昨天的当前时刻

import java.time.LocalDateTime;
import java.util.Calendar;

public class Test04 {

    public static void main(String[] args) {

        Calendar cal = Calendar.getInstance(); 
        cal.add(Calendar.DATE, -1); 
        System.out.println(cal.getTime());
        
        // Java 8
         LocalDateTime today = LocalDateTime.now(); 
         LocalDateTime yesterday = today.minusDays(1); 
         System.out.println(yesterday); 
    }
}
Output:
Mon Jun 18 19:50:05 CST 2018
2018-06-18T19:50:05.433

Java8的日期特性？

Java 8日期/时间特性

Java 8日期/时间API是JSR-310 的实现，它的实现目标是克服旧的日期时间实现中所有的缺陷，新的日期/时间
API的一些设计原则是：

不变性：新的日期/时间API中，所有的类都是不可变的，这对多线程环境有好处。
关注点分离：新的API将人可读的日期时间和机器时间（unixtimestamp）明确分离，它为日期（Date）、时间（Time）、日期时间（DateTime）、时间戳（unix timestamp）以及时区定义了不同的类。
清晰：在所有的类中，方法都被明确定义用以完成相同的行为。举个例子，要拿到当前实例我们可以使用now()方法，在所有的类中都定义了format()和parse()方法，而不是像以前那样专门有一个独立的类。为了更好的处理问题，所有的类都使用了工厂模式和策略模式，一旦你使用了其中某个类的方法，与其他类协同工作并不困难。
实用操作：所有新的日期/时间API类都实现了一系列方法用以完成通用的任务，如：加、减、格式化、解析、从日期/时间中提取单独部分，等等。
可扩展性：新的日期/时间API是工作在ISO-8601日历系统上的，但我们也可以将其应用在非ISO的日历上。

Java 8日期/时间API包

java.time包：这是新的Java日期/时间API的基础包，所有的主要基础类都是这个包的一部分，如：LocalDate, LocalTime, LocalDateTime, Instant,Period,Duration等等。所有这些类都是不可变的和线程安全的，在绝大多数情况下，这些类能够有效地处理一些公共的需求。
java.time.chrono 包：这个包为非 ISO 的日历系统定义了一些泛化的 API，我们可以扩展AbstractChronology类来创建自己的日历系统。
java.time.format 包：这个包包含能够格式化和解析日期时间对象的类，在绝大多数情况下，我们不应该直接使用它们，因为java.time包中相应的类已经提供了格式化和解析的方法。
java.time.temporal包：这个包包含一些时态对象，我们可以用其找出关于日期/时间对象的某个特定日期或时间，比如说，可以找到某月的第一天或最后一天。你可以非常容易地认出这些方法，因为它们都具有“withXXX”的格式。
java.time.zone包：这个包包含支持不同时区以及相关规则的类。

Java 8日期/时间常用API

java.time.LocalDate
LocalDate是一个不可变的类，它表示默认格式(yyyy-MM-dd)的日期，我们可以使用now()方法得到当前时间，
也可以提供输入年份、月份和日期的输入参数来创建一个 LocalDate 实例。该类为now()方法提供了重载方法，我们
可以传入ZoneId来获得指定时区的日期。该类提供与java.sql.Date相同的功能，对于如何使用该类，我们来看一个简单的例子

import java.time.LocalDate;
import java.time.Month;
import java.time.ZoneId;

public class Test04 {

    public static void main(String[] args) {

        //Current Date         
        LocalDate today = LocalDate.now();         
        System.out.println("Current Date="+today);           
        
        //Creating LocalDate by providing input arguments         
        LocalDate firstDay_2014 = LocalDate.of(2014, Month.JANUARY, 1);         
        System.out.println("Specific Date="+firstDay_2014);           
        
        //Try creating date by providing invalid inputs         
        //LocalDate feb29_2014 = LocalDate.of(2014, Month.FEBRUARY, 29);         
        //Exception in thread "main" java.time.DateTimeException:          
        //Invalid date 'February 29' as '2014' is not a leap year           

        //Current date in "Asia/Kolkata", you can get it from ZoneId javadoc         
        LocalDate todayKolkata = LocalDate.now(ZoneId.of("Asia/Kolkata"));         
        System.out.println("Current Date in IST="+todayKolkata);           
        
        //java.time.zone.ZoneRulesException: Unknown time-zone ID: IST         
        //LocalDate todayIST = LocalDate.now(ZoneId.of("IST"));           
        
        //Getting date from the base date i.e 01/01/1970         
        LocalDate dateFromBase = LocalDate.ofEpochDay(365); 
        System.out.println("365th day from base date= "+dateFromBase);           
        LocalDate hundredDay2014 = LocalDate.ofYearDay(2014, 100);         
        System.out.println("100th day of 2014="+hundredDay2014);
    }
}
Output:
Current Date=2018-06-19
Specific Date=2014-01-01
Current Date in IST=2018-06-19
365th day from base date= 1971-01-01
100th day of 2014=2014-04-10

java.time.LocalTime
LocalTime 是一个不可变的类，它的实例代表一个符合人类可读格式的时间，默认格式是 hh:mm:ss.zzz。像 LocalDate一样，该类也提供了时区支持，同时也可以传入小时、分钟和秒等输入参数创建实例，我们来看一个简单的程序，演示该类的使用方法

import java.time.LocalTime;
import java.time.ZoneId;

public class Test04 {

    public static void main(String[] args) {

        //Current Time         
        LocalTime time = LocalTime.now();         
        System.out.println("Current Time="+time);           
        
        //Creating LocalTime by providing input arguments         
        LocalTime specificTime = LocalTime.of(12,20,25,40);         
        System.out.println("Specific Time of Day="+specificTime);           
        
        //Try creating time by providing invalid inputs         
        //LocalTime invalidTime = LocalTime.of(25,20);         
        //Exception in thread "main" java.time.DateTimeException:          
        //Invalid value for HourOfDay (valid values 0 - 23): 25   
        
        //Current date in "Asia/Kolkata", you can get it from ZoneId javadoc         
        LocalTime timeKolkata = LocalTime.now(ZoneId.of("Asia/Kolkata"));         
        System.out.println("Current Time in IST="+timeKolkata);           
        
        //java.time.zone.ZoneRulesException: Unknown time-zone ID: IST         
        //LocalTime todayIST = LocalTime.now(ZoneId.of("IST"));           
        
        //Getting date from the base date i.e 01/01/1970 
         LocalTime specificSecondTime = LocalTime.ofSecondOfDay(10000);         
         System.out.println("10000th second time= "+specificSecondTime); 
    }
}
Output:
Current Time=19:59:10.640
Specific Time of Day=12:20:25.000000040
Current Time in IST=17:29:10.640
10000th second time= 02:46:40

java.time.LocalDateTime
LocalDateTime 是一个不可变的日期-时间对象，它表示一组日期-时间，默认格式是 yyyy-MM-dd-HH-mm
ss.zzz。它提供了一个工厂方法，接收LocalDate和LocalTime输入参数，创建LocalDateTime实例。我们来看一个简单的例子

import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;
import java.time.Month;
import java.time.ZoneOffset;

public class Test04 {

    public static void main(String[] args) {

        //Current Date         
        LocalDateTime today = LocalDateTime.now(); 
        System.out.println("Current DateTime="+today);           
        
        //Current Date using LocalDate and LocalTime        
        today = LocalDateTime.of(LocalDate.now(), LocalTime.now());         
        System.out.println("Current DateTime="+today);           
        
        //Creating LocalDateTime by providing input arguments         
        LocalDateTime specificDate = LocalDateTime.of(2014, Month.JANUARY, 1, 10, 10, 30); 
        System.out.println("Specific Date="+specificDate);           
        
        //Try creating date by providing invalid inputs         
        //LocalDateTime feb29_2014 = LocalDateTime.of(2014, Month.FEBRUARY, 28, 25,1,1);         //Exception in thread "main" java.time.DateTimeException:          //Invalid value for HourOfDay (valid values 0 - 23): 25           //Current date in "Asia/Kolkata", you can get it from ZoneId javadoc         LocalDateTime todayKolkata = LocalDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Kolkata"));         System.out.println("Current Date in IST="+todayKolkata);           //java.time.zone.ZoneRulesException: Unknown time-zone ID: IST 
        //LocalDateTime todayIST = LocalDateTime.now(ZoneId.of("IST"));           
        
        //Getting date from the base date i.e 01/01/1970         
        LocalDateTime dateFromBase = LocalDateTime.ofEpochSecond(10000, 0, ZoneOffset.UTC);         System.out.println("10000th second time from 01/01/1970= "+dateFromBase); 
    }
}
Output:
Current DateTime=2018-06-19T20:01:18.850
Current DateTime=2018-06-19T20:01:18.850
Specific Date=2014-01-01T10:10:30
10000th second time from 01/01/1970= 1970-01-01T02:46:40

在所有这三个例子中，我们已经看到如果我们提供了无效的参数去创建日期/时间，那么系统会抛出
java.time.DateTimeException，这是一种运行时异常，我们并不需要显式地捕获它。

同时我们也看到，能够通过传入ZoneId得到日期/时间数据，你可以从它的Javadoc中得到支持的Zoneid的列
表，当运行以上类时，可以得到以上输出

java.time.Instant
Instant类是用在机器可读的时间格式上的，它以Unix时间戳的形式存储日期时间，我们来看一个简单的程序

import java.time.Duration;
import java.time.Instant;

public class Test04 {

    public static void main(String[] args) {

        //Current timestamp         
        Instant timestamp = Instant.now();         
        System.out.println("Current Timestamp = "+timestamp);           
        
        //Instant from timestamp         
        Instant specificTime = Instant.ofEpochMilli(timestamp.toEpochMilli());         
        System.out.println("Specific Time = "+specificTime);           
        
        //Duration example 
        Duration thirtyDay = Duration.ofDays(30);         
        System.out.println(thirtyDay);
    }
}
Output:
Current Timestamp = 2018-06-19T12:04:25.946Z
Specific Time = 2018-06-19T12:04:25.946Z
PT720H

日期 API 工具
我们早些时候提到过，大多数日期/时间API类都实现了一系列工具方法，如：加/减天数、周数、月份数，等等。还有其他的工具方法能够使用TemporalAdjuster调整日期，并计算两个日期间的周期。

import java.time.Duration;
import java.time.Instant;
import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalTime;
import java.time.Period;
import java.time.temporal.TemporalAdjusters;

public class Test04 {

    public static void main(String[] args) {

         LocalDate today = LocalDate.now();           
         
         //Get the Year, check if it's leap year         
         System.out.println("Year "+today.getYear()+" is Leap Year? "+today.isLeapYear()); 
         
         //Compare two LocalDate for before and after         
         System.out.println("Today is before 01/01/2015? "+today.isBefore(LocalDate.of(2015,1,1)));
         
         //Create LocalDateTime from LocalDate         
         System.out.println("Current Time="+today.atTime(LocalTime.now()));           
         
         //plus and minus operations         
         System.out.println("10 days after today will be "+today.plusDays(10));         
         System.out.println("3 weeks after today will be "+today.plusWeeks(3));         
         System.out.println("20 months after today will be "+today.plusMonths(20));           
         System.out.println("10 days before today will be "+today.minusDays(10)); 
         System.out.println("3 weeks before today will be "+today.minusWeeks(3));         
         System.out.println("20 months before today will be "+today.minusMonths(20));           
         
         //Temporal adjusters for adjusting the dates 
         System.out.println("First date of this month= "+today. with(TemporalAdjusters.firstDayOfMonth()));         
         LocalDate lastDayOfYear = today.with(TemporalAdjusters.lastDayOfYear());         
         System.out.println("Last date of this year= "+lastDayOfYear);           
         Period period = today.until(lastDayOfYear);         
         System.out.println("Period Format= "+period);         
         System.out.println("Months remaining in the year= "+period.getMonths()); 
    }
}
Output:
Year 2018 is Leap Year? false
Today is before 01/01/2015? false
Current Time=2018-06-19T20:07:09.031
10 days after today will be 2018-06-29
3 weeks after today will be 2018-07-10
20 months after today will be 2020-02-19
10 days before today will be 2018-06-09
3 weeks before today will be 2018-05-29
20 months before today will be 2016-10-19
First date of this month= 2018-06-01
Last date of this year= 2018-12-31
Period Format= P6M12D
Months remaining in the year= 6

解析和格式化
将一个日期格式转换为不同的格式，之后再解析一个字符串，得到日期时间对象，这些都是很常见的。我们来看一下简单的例子。

import java.time.Instant;
import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class Test04 {

    public static void main(String[] args) {

         //Format examples         
        LocalDate date = LocalDate.now();         
        
        //default format         
        System.out.println("Default format of LocalDate="+date);         
        
        //specific format         
        System.out.println(date.format(DateTimeFormatter.ofPattern("d::MMM::uuuu")));         
        System.out.println(date.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE));           
        LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now();         
        
        //default format         
        System.out.println("Default format of LocalDateTime="+dateTime);         
        
        //specific format     
        System.out.println(dateTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("d::MMM::uuuu HH::mm::ss")));
        System.out.println(dateTime.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE));           
        Instant timestamp = Instant.now();         
        
        //default format         
        System.out.println("Default format of Instant="+timestamp);   
    }
}
Output:
Default format of LocalDate=2018-06-19
19::六月::2018
20180619
Default format of LocalDateTime=2018-06-19T20:12:55.592
19::六月::2018 20::12::55
20180619
Default format of Instant=2018-06-19T12:12:55.592Z

Java8之前的日期和时间的缺点

一

最开始的时候，Date 既要承载日期信息，又要做日期之间的转换，还要做不同日期格式的显示，职责较繁杂
后来从 JDK 1.1 开始，这三项职责分开了：
1）使用 Calendar 类实现日期和时间字段之间转换；
2）使用 DateFormat 类来格式化和分析日期字符串；
3）而 Date 只用来承载日期和时间信息。
原有 Date 中的相应方法已废弃。不过，无论是 Date，还是 Calendar，都用着太不方便了，这是 API 没有设
计好的地方。

二

难用的year 和 month
我们看下面的代码：

Date date = new Date(2012,1,1); 2. System.out.println(date);

输出 Thu Feb 01 00:00:00 CST 3912

观察输出结果，year 是 2012+1900，而 month，月份参数我不是给了 1 吗？怎么输出二月（Feb）了？
应该曾有人告诉你，如果你要设置日期，应该使用 java.util.Calendar，像这样...

Calendar calendar = Calendar.getInstance();
calendar.set(2013, 8, 2);

这样写又不对了，calendar 的 month 也是从 0 开始的，表达 8 月份应该用 7 这个数字，要么就干脆用枚举

calendar.set(2013, Calendar.AUGUST, 2);

注意上面的代码，Calendar 年份的传值不需要减去 1900（当然月份的定义和 Date 还是一样），这种不一致真是让人抓狂！有些人可能知道，Calendar 相关的 API 是 IBM 捐出去的，所以才导致不一致。

三

java.util.Date 与 java.util.Calendar 中的所有属性都是可变的

下面的代码，计算两个日期之间的天数....

import java.util.Calendar;

public class Test04 {

    public static void main(String[] args) {

        Calendar birth = Calendar.getInstance(); 
        birth.set(1975, Calendar.MAY, 26); 
        Calendar now = Calendar.getInstance(); 
        System.out.println(daysBetween(birth, now)); 
        System.out.println(daysBetween(birth, now)); // 显示 0？ 
    }

    public static long daysBetween(Calendar begin, Calendar end) { 
        long daysBetween = 0; 
        while(begin.before(end)) { 
            begin.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 1); 
            daysBetween++; 
        } 
        return daysBetween;  
    }
}
Output:
15731
0

daysBetween 有点问题，如果连续计算两个 Date 实例的话，第二次会取得 0，因为 Calendar 状态是可变的，考虑到重复计算的场合，最好复制一个新的 Calendar

    public static long daysBetween(Calendar begin, Calendar end) { 
        Calendar calendar = (Calendar) begin.clone(); // 复制 
        long daysBetween = 0; 
        while(calendar.before(end)) { 
            calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 1); 
            daysBetween++; 
        } 
        return daysBetween; 
    }

以上种种，导致目前有些第三方的 java 日期库诞生，比如广泛使用的 JODA-TIME，还有 Date4j 等，虽然第三方库已经足3 / 8够强大，好用，但还是有兼容问题的，比如标准的 JSF 日期转换器与 joda-time API 就不兼容，你需要编写自己的转换器，所以标准的 API 还是必须的，于是就有了 JSR310

JSR310介绍

JSR 310 实际上有两个日期概念。

第一个是 Instant，它大致对应于 java.util.Date类，因为它代表了一个确定的时间点，即相对于标准 Java 纪元（1970 年 1 月 1日）的偏移量；但与 java.util.Date 类不同的是其精确到了纳秒级别。

第二个对应于人类自身的观念，比如 LocalDate 和 LocalTime。他们代表了一般的时区概念，要么是日期（不
包含时间），要么是时间（不包含日期），类似于 java.sql 的表示方式。此外，还有一个MonthDay，它可以存储某人的生日（不包含年份）。每个类都在内部存储正确的数据而不是像 java.util.Date 那样利用午夜 12 点来区分日期，利用 1970-01-01 来表示时间。

目前 Java8 已经实现了 JSR310 的全部内容。新增了 java.time 包定义的类表示了日期-时间概念的规则，包
括 instants,durations, dates, times, time-zones and periods。这些都是基于 ISO日历系统，它又是遵循 Gregorian 规则的。最重要的一点是值不可变，且线程安全.

JSR310规范Joda-Time的区别

其实 JSR310 的规范领导者 Stephen Colebourne，同时也是 Joda-Time 的创建者，JSR310 是在 Joda
Time 的基础上建立的，参考了绝大部分的 API，但并不是说JSR310=JODA-Time，下面几个比较明显的区别是：

最明显的变化就是包名（从 org.joda.time 以及 java.time）
JSR310 不接受 NULL 值，Joda-Time 视 NULL 值为 0
JSR310 的计算机相关的时间（Instant）和与人类相关的时间（DateTime）之间的差别变得更明显
JSR310 所有抛出的异常都是 DateTimeException 的子类。虽然 DateTimeException 是一个
RuntimeException

总结

Java.time

流畅的API
实例不可变
线程安全

Java.util.Calendar以及Date

不流畅的API
实例可变
非线程安全