JAVA11--日期&时间
日期时间
- Calendar
- TimeZone
- LocalDateTim
- DateTimeFormatter
-
- Duration和Period
- ZonedDateTime
-
- 时区转换
Java标准库有两套处理日期和时间的API：
- 一套定义在java.util这个包里面，主要包括Date、Calendar和TimeZone这几个类；
- 一套新的API是在Java 8引入的，定义在java.time这个包里面，主要包括LocalDateTime、ZonedDateTime、ZoneId等。
public class Date implements Serializable, Cloneable, Comparable<Date> {
private transient long fastTime;
...
}
import java.util.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 获取当前时间:
Date date = new Date();
System.out.println(date.getYear() + 1900); // 必须加上1900
System.out.println(date.getMonth() + 1); // 0~11，必须加上1
System.out.println(date.getDate()); // 1~31，不能加1
// 转换为String:
System.out.println(date.toString());
// 转换为GMT时区:
System.out.println(date.toGMTString());
// 转换为本地时区:
System.out.println(date.toLocaleString());
}
}
注意getYear()返回的年份必须加上1900，getMonth()返回的月份是011分别表示112月，所以要加1，而getDate()返回的日期范围是1~31，又不能加1。
想要针对用户的偏好精确地控制日期和时间的格式，就可以使用SimpleDateFormat对一个Date进行转换。它用预定义的字符串表示格式化：
yyyy：年
MM：月
dd: 日
HH: 小时
mm: 分钟
ss: 秒
import java.text.*;
import java.util.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 获取当前时间:
Date date = new Date();
var sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
System.out.println(sdf.format(date));
}
}
Java的格式化预定义了许多不同的格式，我们以MMM和E为例：
import java.text.*;
import java.util.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 获取当前时间:
Date date = new Date();
var sdf = new SimpleDateFormat("E MMM dd, yyyy");
System.out.println(sdf.format(date));
}
}
上述代码在不同的语言环境会打印出类似Sun Sep 15, 2019这样的日期。可以从JDK文档查看详细的格式说明。一般来说，字母越长，输出越长。以M为例，假设当前月份是9月：
M：输出9
MM：输出09
MMM：输出Sep
MMMM：输出September
Date对象有几个严重的问题：它不能转换时区，除了toGMTString()可以按GMT+0:00输出外，Date总是以当前计算机系统的默认时区为基础进行输出。此外，我们也很难对日期和时间进行加减，计算两个日期相差多少天，计算某个月第一个星期一的日期等。
Calendar
Calendar可以用于获取并设置年、月、日、时、分、秒，它和Date比，主要多了一个可以做简单的日期和时间运算的功能。
Calendar的基本用法：
import java.util.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 获取当前时间:
Calendar c = Calendar.getInstance();
int y = c.get(Calendar.YEAR);
int m = 1 + c.get(Calendar.MONTH);
int d = c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
int w = c.get(Calendar.DAY_OF_WEEK);
int hh = c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);
int mm = c.get(Calendar.MINUTE);
int ss = c.get(Calendar.SECOND);
int ms = c.get(Calendar.MILLISECOND);
System.out.println(y + "-" + m + "-" + d + " " + w + " " + hh + ":" + mm + ":" + ss + "." + ms);
}
}
注意到Calendar获取年月日这些信息变成了get(int field)，返回的年份不必转换，返回的月份仍然要加1，返回的星期要特别注意，1~7分别表示周日，周一，……，周六。
Calendar只有一种方式获取，即Calendar.getInstance()，而且一获取到就是当前时间。如果想给它设置成特定的一个日期和时间，就必须先清除所有字段：
import java.text.*;
import java.util.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 当前时间:
Calendar c = Calendar.getInstance();
// 清除所有:
c.clear();
// 设置2019年:
c.set(Calendar.YEAR, 2019);
// 设置9月:注意8表示9月:
c.set(Calendar.MONTH, 8);
// 设置2日:
c.set(Calendar.DATE, 2);
// 设置时间:
c.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 21);
c.set(Calendar.MINUTE, 22);
c.set(Calendar.SECOND, 23);
System.out.println(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(c.getTime()));
// 2019-09-02 21:22:23
}
}
利用Calendar.getTime()可以将一个Calendar对象转换成Date对象，然后就可以用SimpleDateFormat进行格式化了。
TimeZone
Calendar和Date相比，它提供了时区转换的功能。时区用TimeZone对象表示：
import java.util.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
TimeZone tzDefault = TimeZone.getDefault(); // 当前时区
TimeZone tzGMT9 = TimeZone.getTimeZone("GMT+09:00"); // GMT+9:00时区
TimeZone tzNY = TimeZone.getTimeZone("America/New_York"); // 纽约时区
System.out.println(tzDefault.getID()); // Asia/Shanghai
System.out.println(tzGMT9.getID()); // GMT+09:00
System.out.println(tzNY.getID()); // America/New_York
}
}
时区的唯一标识是以字符串表示的ID，获取指定TimeZone对象也是以这个ID为参数获取，GMT+09:00、Asia/Shanghai都是有效的时区ID。要列出系统支持的所有ID，请使用TimeZone.getAvailableIDs()。
有了时区，就可以对指定时间进行转换。例如，下面的例子演示了如何将北京时间2019-11-20 8:15:00转换为纽约时间：
import java.text.*;
import java.util.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 当前时间:
Calendar c = Calendar.getInstance();
// 清除所有:
c.clear();
// 设置为北京时区:
c.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("Asia/Shanghai"));
// 设置年月日时分秒:
c.set(2019, 10 /* 11月 */, 20, 8, 15, 0);
// 显示时间:
var sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
sdf.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("America/New_York"));
System.out.println(sdf.format(c.getTime()));
// 2019-11-19 19:15:00
}
}
LocalDateTim
从Java 8开始，java.time包提供了新的日期和时间API，主要涉及的类型有：
- 本地日期和时间：LocalDateTime，LocalDate，LocalTime；
- 带时区的日期和时间：ZonedDateTime；
- 时刻：Instant；
- 时区：ZoneId，ZoneOffset；
- 时间间隔：Duration。
以及一套新的用于取代SimpleDateFormat的格式化类型DateTimeFormatter。
和旧的API相比，新API严格区分了时刻、本地日期、本地时间和带时区的日期时间，并且，对日期和时间进行运算更加方便。
此外，新API修正了旧API不合理的常量设计： - Month的范围用1~12表示1月到12月；
- Week的范围用1~7表示周一到周日。
最后，新API的类型几乎全部是不变类型（和String类似），可以放心使用不必担心被修改。
import java.time.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
LocalDate d = LocalDate.now(); // 当前日期
LocalTime t = LocalTime.now(); // 当前时间
LocalDateTime dt = LocalDateTime.now(); // 当前日期和时间
System.out.println(d); // 严格按照ISO 8601格式打印
System.out.println(t); // 严格按照ISO 8601格式打印
System.out.println(dt); // 严格按照ISO 8601格式打印
}
}
本地日期和时间通过now()获取到的总是以当前默认时区返回的，和旧API不同，LocalDateTime、LocalDate和LocalTime默认严格按照ISO 8601规定的日期和时间格式进行打印。
上述代码其实有一个小问题，在获取3个类型的时候，由于执行一行代码总会消耗一点时间，因此，3个类型的日期和时间很可能对不上（时间的毫秒数基本上不同）。为了保证获取到同一时刻的日期和时间，可以改写如下：
LocalDateTime dt = LocalDateTime.now(); // 当前日期和时间
LocalDate d = dt.toLocalDate(); // 转换到当前日期
LocalTime t = dt.toLocalTime(); // 转换到当前时间
反过来，通过指定的日期和时间创建LocalDateTime可以通过of()方法：
// 指定日期和时间:
LocalDate d2 = LocalDate.of(2019, 11, 30); // 2019-11-30, 注意11=11月
LocalTime t2 = LocalTime.of(15, 16, 17); // 15:16:17
LocalDateTime dt2 = LocalDateTime.of(2019, 11, 30, 15, 16, 17);
LocalDateTime dt3 = LocalDateTime.of(d2, t2);
因为严格按照ISO 8601的格式，因此，将字符串转换为LocalDateTime就可以传入标准格式：
注意ISO 8601规定的日期和时间分隔符是T。标准格式如下：
- 日期：yyyy-MM-dd
- 时间：HH:mm:ss
- 带毫秒的时间：HH:mm:ss.SSS
- 日期和时间：yyyy-MM-dd’T’HH:mm:ss
- 带毫秒的日期和时间：yyyy-MM-dd’T’HH:mm:ss.SSS
DateTimeFormatter
如果要自定义输出的格式，或者要把一个非ISO 8601格式的字符串解析成LocalDateTime，可以使用新的DateTimeFormatter：
import java.time.*;
import java.time.format.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 自定义格式化:
DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd HH:mm:ss");
System.out.println(dtf.format(LocalDateTime.now()));
// 用自定义格式解析:
LocalDateTime dt2 = LocalDateTime.parse("2019/11/30 15:16:17", dtf);
System.out.println(dt2);
}
}
LocalDateTime提供了对日期和时间进行加减的非常简单的链式调用：
import java.time.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
LocalDateTime dt = LocalDateTime.of(2019, 10, 26, 20, 30, 59);
System.out.println(dt);
// 加5天减3小时:
LocalDateTime dt2 = dt.plusDays(5).minusHours(3);
System.out.println(dt2); // 2019-10-31T17:30:59
// 减1月:
LocalDateTime dt3 = dt2.minusMonths(1);
System.out.println(dt3); // 2019-09-30T17:30:59
}
}
要判断两个LocalDateTime的先后，可以使用isBefore()、isAfter()方法，对于LocalDate和LocalTime类似：
import java.time.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
LocalDateTime target = LocalDateTime.of(2019, 11, 19, 8, 15, 0);
System.out.println(now.isBefore(target));
System.out.println(LocalDate.now().isBefore(LocalDate.of(2019, 11, 19)));
System.out.println(LocalTime.now().isAfter(LocalTime.parse("08:15:00")));
}
}
Duration和Period
Duration表示两个时刻之间的时间间隔。另一个类似的Period表示两个日期之间的天数：
import java.time.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
LocalDateTime start = LocalDateTime.of(2019, 11, 19, 8, 15, 0);
LocalDateTime end = LocalDateTime.of(2020, 1, 9, 19, 25, 30);
Duration d = Duration.between(start, end);
System.out.println(d); // PT1235H10M30S
Period p = LocalDate.of(2019, 11, 19).until(LocalDate.of(2020, 1, 9));
System.out.println(p); // P1M21D
}
}
注意到两个LocalDateTime之间的差值使用Duration表示，类似PT1235H10M30S，表示1235小时10分钟30秒。而两个LocalDate之间的差值用Period表示，类似P1M21D，表示1个月21天。
Duration和Period的表示方法也符合ISO 8601的格式，它以P…T…的形式表示，P…T之间表示日期间隔，T后面表示时间间隔。如果是PT…的格式表示仅有时间间隔。利用ofXxx()或者parse()方法也可以直接创建Duration：
Duration d1 = Duration.ofHours(10); // 10 hours
Duration d2 = Duration.parse("P1DT2H3M"); // 1 day, 2 hours, 3 minutes
ZonedDateTime
LocalDateTime总是表示本地日期和时间，要表示一个带时区的日期和时间，我们就需要ZonedDateTime。
可以简单地把ZonedDateTime理解成LocalDateTime加ZoneId。ZoneId是java.time引入的新的时区类，注意和旧的java.util.TimeZone区别。
要创建一个ZonedDateTime对象，有以下几种方法，一种是通过now()方法返回当前时间：
import java.time.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
ZonedDateTime zbj = ZonedDateTime.now(); // 默认时区
ZonedDateTime zny = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("America/New_York")); // 用指定时区获取当前时间
System.out.println(zbj);
System.out.println(zny);
}
}
观察打印的两个ZonedDateTime，发现它们时区不同，但表示的时间都是同一时刻（毫秒数不同是执行语句时的时间差）：
2019-09-15T20:58:18.786182+08:00[Asia/Shanghai]
2019-09-15T08:58:18.788860-04:00[America/New_York]
另一种方式是通过给一个LocalDateTime附加一个ZoneId，就可以变成ZonedDateTime：
import java.time.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
LocalDateTime ldt = LocalDateTime.of(2019, 9, 15, 15, 16, 17);
ZonedDateTime zbj = ldt.atZone(ZoneId.systemDefault());
ZonedDateTime zny = ldt.atZone(ZoneId.of("America/New_York"));
System.out.println(zbj);
System.out.println(zny);
}
}
以这种方式创建的ZonedDateTime，它的日期和时间与LocalDateTime相同，但附加的时区不同，因此是两个不同的时刻：
2019-09-15T15:16:17+08:00[Asia/Shanghai]
2019-09-15T15:16:17-04:00[America/New_York]
时区转换
要转换时区，首先需要有一个ZonedDateTime对象，然后，通过withZoneSameInstant()将关联时区转换到另一个时区，转换后日期和时间都会相应调整。
下面的代码演示了如何将北京时间转换为纽约时间：
import java.time.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 以中国时区获取当前时间:
ZonedDateTime zbj = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Shanghai"));
// 转换为纽约时间:
ZonedDateTime zny = zbj.withZoneSameInstant(ZoneId.of("America/New_York"));
System.out.println(zbj);
System.out.println(zny);
}
}
要特别注意，时区转换的时候，由于夏令时的存在，不同的日期转换的结果很可能是不同的。这是北京时间9月15日的转换结果：
2019-09-15T21:05:50.187697+08:00[Asia/Shanghai]
2019-09-15T09:05:50.187697-04:00[America/New_York]
这是北京时间11月15日的转换结果：
2019-11-15T21:05:50.187697+08:00[Asia/Shanghai]
2019-11-15T08:05:50.187697-05:00[America/New_York]
两次转换后的纽约时间有1小时的夏令时时差。