Java8 日期时间处理

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【前言】

Java 8以前Java处理日期、日历和时间的方式一直为社区所诟病，将 java.util.Date设定为可变类型，以及SimpleDateFormat的非线程安全使其应用非常受限。

Date如果不格式化，打印出的日期可读性差

Fri May 29 15:38:01 CST 2020

阿里巴巴开发手册中禁用static修饰SimpleDateFormat

SimpleDateFormat的format方法最终调用代码

private StringBuffer format(Date date, StringBuffer toAppendTo, FieldDelegate delegate) {
        
    calendar.setTime(date);

    boolean useDateFormatSymbols = useDateFormatSymbols();

    for (int i = 0; i < compiledPattern.length; ) {
        int tag = compiledPattern[i] >>> 8;
        int count = compiledPattern[i++] & 0xff;
        if (count == 255) {
            count = compiledPattern[i++] << 16;
            count |= compiledPattern[i++];
        }

        switch (tag) {
        case TAG_QUOTE_ASCII_CHAR:
            toAppendTo.append((char)count);
            break;

        case TAG_QUOTE_CHARS:
            toAppendTo.append(compiledPattern, i, count);
            i += count;
            break;

        default:
            subFormat(tag, count, delegate, toAppendTo, useDateFormatSymbols);
            break;
        }
    }
    return toAppendTo;
}

calendar是共享变量，并且这个共享变量没有做线程安全控制。当多个线程同时使用相同的SimpleDateFormat对象【如用static修饰的SimpleDateFormat】调用format方法时，多个线程会同时调用calendar.setTime方法，可能一个线程刚设置好time值另外的一个线程马上把设置的time值给修改了导致返回的格式化时间可能是错误的。在多并发情况下使用SimpleDateFormat需格外注意 SimpleDateFormat除了format是线程不安全以外，parse方法也是线程不安全的。parse方法实际调用alb.establish(calendar).getTime()方法来解析，alb.establish(calendar)方法里主要完成了

a、重置日期对象cal的属性值
b、使用calb中中属性设置cal
c、返回设置好的cal对象

但是这三步不是原子操作

多线程并发如何保证线程安全：

• 避免线程之间共享一个SimpleDateFormat对象，每个线程使用时都创建一次SimpleDateFormat对象 => 创建和销毁对象的开销大
• 对使用format和parse方法的地方进行加锁 => 线程阻塞性能差
• 使用ThreadLocal保证每个线程最多只创建一次SimpleDateFormat对象 => 较好的方法

Date对时间处理比较麻烦，比如想获取某年、某月、某星期，以及n天以后的时间，如果用Date来处理的话真是太难了，你可能会说Date类不是有getYear、getMonth这些方法吗，获取年月日很Easy，但都被弃用了啊

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【Java8 提供的时间处理类】

java8借鉴了第三方日期库joda很多的优点

java.time包

类名	描述
Instant	时间戳
Duration	持续时间，时间差
LocalDate	只包含日期，比如：2020-05-20
LocalTime	只包含时间，比如：13:14:00
LocalDateTime	包含日期和时间，比如：2020-05-20 13:14:00
Period	时间段
ZoneOffset	时区偏移量，比如：+8:00
ZonedDateTime	带时区的时间
Clock	时钟，比如获取目前美国纽约的时间

java.time.format包

类名	描述
DateTimeFormatter	时间格式化

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【常用API】

【LocalDate】

获取今天的日期（年月日）

// 2020-05-20
LocalDate localDate = LocalDate.now();

指定日期

// 2020-05-20
LocalDate localDate = LocalDate.of(2020, 5, 20);

获取年、月、日、星期几

// 获取年
int year = localDate.getYear();
int year1 = localDate.get(ChronoField.YEAR);

// 获取月
Month month = localDate.getMonth();
int month1 = localDate.get(ChronoField.MONTH_OF_YEAR);

// 获取日
int day = localDate.getDayOfMonth();
int day1 = localDate.get(ChronoField.DAY_OF_MONTH);

// 获取星期几
DayOfWeek dayOfWeek = localDate.getDayOfWeek();
int dayOfWeek1 = localDate.get(ChronoField.DAY_OF_WEEK);

日期计算

日期做减法处理（以1为例）

// 去年
localDate.minusYears(1);
// 上个月
localDate.minusMonths(1);
// 上个星期
localDate.minusWeeks(1);
// 昨天
localDate.minusDays(1);

日期做加法处理（以1为例）

// 明年
localDate.plusYears(1);
// 下个月
localDate.plusMonths(1);
// 下个星期
localDate.plusWeeks(1);
// 明天
localDate.plusDays(1);

日期判断

// 是否相等
localDate.isEqual(localDate1);
// 是否早于
localDate.isBefore(localDate1);
// 是否晚于
localDate.isAfter(localDate1);
// 是否是闰年
localDate.isLeapYear();

日期设置

// 设置年
localDate.withYear(2020);
// 设置月份
localDate.withMonth(5);
// 设置日期
localDate.withDayOfMonth(20);
localDate.withDayOfYear(100);

检查像生日这种周期性事件

// 假设今天是 2020-05-20
LocalDate date1 = LocalDate.now();
MonthDay currentMonthDay = MonthDay.from(date1);

LocalDate date2 = LocalDate.of(1996,5,20);
MonthDay birthday = MonthDay.from(date2);

if(currentMonthDay.equals(birthday)){
    System.out.println("今天是你的生日");
}

只要当天的日期和生日匹配，无论是哪一年都会打印出祝贺信息。你可以把程序整合进系统时钟，看看生日时是否会受到提醒，或者写一个单元测试来检测代码是否运行正确。

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【LocalTime】

获取当前时间（不包含日期）

// 13:14:00.111
LocalTime localTime = LocalTime.now();

指定时间

LocalTime localTime = LocalTime.of(13, 14, 0);

获取时分秒

//获取小时
int hour = localTime.getHour();
int hour1 = localTime.get(ChronoField.HOUR_OF_DAY);

//获取分
int minute = localTime.getMinute();
int minute1 = localTime.get(ChronoField.MINUTE_OF_HOUR);

//获取秒
int second = localTime.getSecond();
int second1 = localTime.get(ChronoField.SECOND_OF_MINUTE);

时间计算

时间做减法处理（以1为例）

 // 上一小时
 localTime.minusHours(1);
 // 上一分钟
 localTime.minusMinutes(1);
 // 上一秒
 localTime.minusSeconds(1);

时间做加法处理（以1为例）

// 下一小时
localTime.plusHours(1);
// 下一分钟
localTime.plusMinutes(1);
// 下一秒
localTime.plusSeconds(1);

时间判断

// 是否相等
localTime.equals(localTime1);
// 是否早于
localTime.isBefore(localTime1);
// 是否晚于
localTime.isAfter(localTime1);

时间设置

// 设置小时
localTime.withHour(13);
// 设置分钟
localTime.withMinute(14);
// 设置秒
localTime.withSecond(0);
// 设置毫秒
localTime.withNano(0);

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【LocalDateTime】

获取年月日 时分秒，等于LocalDate + LocalTime

获取年月日时分秒

LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();

获取LocalDate

LocalDate localDate = localDateTime.toLocalDate();

获取LocalTime

LocalTime localTime = localDateTime.toLocalTime();

指定日期

LocalDateTime.of(localDate, localTime);

LocalDateTime.of(2020, 5, 20, 13, 14, 0);

判断

// 是否相等
localdatetime.isEqual(localdatetime1);
// 是否早于
localdatetime.isBefore(localdatetime1);
// 是否晚于
localdatetime.isAfter(localdatetime1);

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【Instant】时间戳

创建Instant对象

Instant instant = Instant.now();

获取秒数

long currentSecond = instant.getEpochSecond();

获取毫秒数

long currentMilli = instant.toEpochMilli();

如果只是为了获取毫秒数，使用System.currentTimeMillis()来得更为方便

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【Clock】时钟

Java 8增加了一个Clock时钟类用于获取当时的时间戳，或当前时区下的日期时间信息。以前用到System.currentTimeInMillis()和TimeZone.getDefault()的地方都可用Clock替换。

// UTC
Clock clock = Clock.systemUTC();

// system clock zone
Clock defaultClock = Clock.systemDefaultZone();

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【DateTimeFormatter】

格式化时间

LocalDate localDate = LocalDate.of(2020, 5, 20);
String s1 = localDate.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE);
String s2 = localDate.format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);

//自定义格式化
DateTimeFormatter dateTimeFormatter =   DateTimeFormatter.ofPattern("dd/MM/yyyy");
String s3 = localDate.format(dateTimeFormatter);

DateTimeFormatter默认提供了多种格式化方式，如果默认提供的不能满足要求，可以通过DateTimeFormatter的ofPattern方法创建自定义格式化方式

解析时间

LocalDate localDate1 = LocalDate.parse("20190910", DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE);
LocalDate localDate2 = LocalDate.parse("2019-09-10", DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);

和SimpleDateFormat相比，DateTimeFormatter是线程安全的

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【java8 时间类与Date类的相互转化】

在转换中，我们需要注意，因为java8之前Date是包含日期和时间的，而LocalDate只包含日期，LocalTime只包含时间，所以与Date在互转中，势必会丢失日期或者时间，或者会使用起始时间。如果转LocalDateTime，那么就不存在信息误差。

//Date与Instant的相互转化
Instant instant  = Instant.now();
Date date = Date.from(instant);
Instant instant2 = date.toInstant();

//Date -> LocalDateTime
Date date2 = new Date();
LocalDateTime localDateTime2 = LocalDateTime.ofInstant(date2.toInstant(), ZoneId.systemDefault());

//LocalDateTime -> Date
LocalDateTime localDateTime3 = LocalDateTime.now();
Instant instant3 = localDateTime3.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant();
Date date3 = Date.from(instant);

//LocalDate -> Date
//因为LocalDate不包含时间，所以转Date时，会默认转为当天的起始时间，00:00:00
LocalDate localDate4 = LocalDate.now();
Instant instant4 = localDate4.atStartOfDay().atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant();
Date date4 = Date.from(instant);

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SpringBoot中应用LocalDateTime

将LocalDateTime字段以时间戳的方式返回给前端 添加日期转化类

public class LocalDateTimeConverter extends JsonSerializer<LocalDateTime> {

    @Override
    public void serialize(LocalDateTime localDateTime, JsonGenerator jsonGenerator, SerializerProvider serializers) throws IOException {
    	jsonGenerator.writeNumber(localDateTime.toInstant(ZoneOffset.of("+8")).toEpochMilli());
    }
}

并在LocalDateTime字段上添加@JsonSerialize(using = LocalDateTimeConverter.class)注解，如下：

@JsonSerialize(using = LocalDateTimeConverter.class)
protected LocalDateTime createTime;

将LocalDateTime字段以指定格式化日期的方式返回给前端 在LocalDateTime字段上添加@JsonFormat(shape=JsonFormat.Shape.STRING, pattern=“yyyy-MM-dd HH:mm:ss”)注解即可，如下：

@JsonFormat(shape=JsonFormat.Shape.STRING, pattern="yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
protected LocalDateTime createTime;

对前端传入的日期进行格式化 在LocalDateTime字段上添加@DateTimeFormat(pattern = “yyyy-MM-dd HH:mm:ss”)注解即可，如下：

@DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
protected LocalDateTime createTime;

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【参考文章】

老大，你为什么在代码中要求我们使用LocalDateTime而不是Date？

Java 8 中处理日期和时间示例

18个Java8日期处理的实践，太有用了！

Java8 LocalDateTime和Date相互转换