Java对日期时间的一些基本操作

末蓝、 2023-05-31 07:00 52阅读 0赞

在 JDK 8 之前，Java 语言为我们提供了两个类用于操作时间，它们分别是：java.util.Date 和 java.util.Calendar，但在 JDK 8 的时候为了解决旧时间操作类的一些缺陷，提供了几个新的类，用于操作时间和日期，它们分别是：LocalTime、LocalDateTime、Instant，都位于 java.time 包下。

时间的操作在我们日常的开发中经常见到，比如，业务数据都要记录创建时间和修改时间，并要把这些时间格式化之后显示到前端页面，再比如我们需要计算业务数据的时间间隔等，都离不开对时间的操作，那如何正确而优雅地使用时间？这就是我们接下来要讨论的话题。

### 时间基础知识科普 ###

#### 格林威治时间 ####

格林威治（又译格林尼治）是英国伦敦南郊原格林威治天文台的所在地，它是世界计算时间和地球经度的起点，国际经度会议 1884 年在美国华盛顿召开，会上通过协议，以经过格林威治天文台的经线为零度经线（即本初子午线），作为地球经度的起点，并以格林威治为“世界时区”的起点。

格林威治时间和北京时间的关系  
格林威治时间被定义为世界时间，就是 0 时区，北京是东八区。也就是说格林威治时间的 1 日 0 点，对应到北京的时间就是 1 日 8 点。

#### 时间戳 ####

时间戳是指格林威治时间 1970-01-01 00:00:00（北京时间 1970-01-01 08:00:00）起至现在的总秒数。

### JDK 8 之前的时间操作 ###

#### 1 获取时间 ####

Date date = new Date();
    System.out.println(date);
    Calendar calendar = Calendar.getInstance();
    Date time = calendar.getTime();
    System.out.println(time);

#### 2 获取时间戳 ####

long ts = new Date().getTime();
    System.out.println(ts);
    long ts2 = System.currentTimeMillis();
    System.out.println(ts2);
    long ts3 = Calendar.getInstance().getTimeInMillis();
    System.out.println(ts3);

#### 3 格式化时间 ####

SimpleDateFormat sf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    System.out.println(sf.format(new Date()));  // output:2019-08-16 21:46:22

SimpleDateFormat 构造参数的含义，请参考以下表格信息：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2V4b2R1czM_size_16_color_FFFFFF_t_70]

#### 使用示例： ####

获取星期几：new SimpleDateFormat(“E”).format(new Date())  
获取当前时区：new SimpleDateFormat(“Z”).format(new Date\*())

#### 注意事项：在多线程下 SimpleDateFormat 是非线程安全的，因此在使用 SimpleDateFormat 时要注意这个问题。在多线程下，如果使用不当，可能会造成结果不对或内存泄漏等问题。 ####

#### 4 时间转换 ####

SimpleDateFormat sf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    // String 转 Date
    String str = "2019-10-10 10:10:10";
    System.out.println(sf.parse(str));
    //时间戳的字符串 转 Date
    String tsString = "1556788591462";
    // import java.sql
    Timestamp ts = new Timestamp(Long.parseLong(tsString)); // 时间戳的字符串转 Date
    System.out.println(sf.format(ts));
    注意事项：当使用 SimpleDateFormat.parse() 方法进行时间转换的时候，SimpleDateFormat 的构造函数必须和待转换字符串格式一致。

#### 5 获得昨天此刻时间 ####

Calendar calendar = Calendar.getInstance();
    calendar.add(Calendar.DATE, -1);
    System.out.println(calendar.getTime());

### JDK 8 时间操作 ###

JDK 8 对时间操作新增了三个类：LocalDateTime、LocalDate、LocalTime。

LocalDate 只包含日期，不包含时间，不可变类，且线程安全。  
LocalTime 只包含时间，不包含日期，不可变类，且线程安全。  
LocalDateTime 既包含了时间又包含了日期，不可变类，且线程安全。  
线程安全性

值得一提的是 JDK 8 中新增的这三个时间相关的类，都是线程安全的，这极大地降低了多线程下代码开发的风险。

#### 1 获取时间 ####

// 获取日期
    LocalDate localDate = LocalDate.now();
    System.out.println(localDate);    // output:2019-08-16
    // 获取时间
    LocalTime localTime = LocalTime.now();
    System.out.println(localTime);    // output:21:09:13.708
    // 获取日期和时间
    LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
    System.out.println(localDateTime);    // output:2019-08-16T21:09:13.708

#### 2 获取时间戳 ####

long milli = Instant.now().toEpochMilli(); // 获取当前时间戳（精确到毫秒）
    long second = Instant.now().getEpochSecond(); // 获取当前时间戳（精确到秒）
    System.out.println(milli);  // output:1565932435792
    System.out.println(second); // output:1565932435

#### 3 时间格式化 ####

// 时间格式化①

DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    String timeFormat = dateTimeFormatter.format(LocalDateTime.now());
    System.out.println(timeFormat);  // output:2019-08-16 21:15:43

// 时间格式化②

String timeFormat2 = LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
    System.out.println(timeFormat2);    // output:2019-08-16 21:17:48

#### 4 时间转换 ####

String timeStr = "2019-10-10 06:06:06";
    LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.parse(timeStr,DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
    System.out.println(dateTime);

#### 5 获得昨天此刻时间 ####

LocalDateTime today = LocalDateTime.now();
    LocalDateTime yesterday = today.plusDays(-1);
    System.out.println(yesterday);

### 相关面试题 ###

#### 1. 获取当前时间有几种方式？ ####

答：获取当前时间常见的方式有以下三种：

new Date()
    Calendar.getInstance().getTime()
    LocalDateTime.now()

#### 2. 如何获取昨天此刻的时间？ ####

答：以下为获取昨天此刻时间的两种方式：

// 获取昨天此刻的时间（JDK 8 以前）
    Calendar c = Calendar.getInstance();
    c.add(Calendar.DATE,-1);
    System.out.println(c.getTime());
    // 获取昨天此刻的时间（JDK 8）
    LocalDateTime todayTime = LocalDateTime.now();
    System.out.println(todayTime.plusDays(-1));

#### 3. 如何获取本月的最后一天？ ####

答：以下为获取本月最后一天的两种方式：

// 获取本月的最后一天（JDK 8 以前）
    Calendar ca = Calendar.getInstance();
    ca.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, ca.getActualMaximum(Calendar.DAY_OF_MONTH));
    System.out.println(ca.getTime());
    // 获取本月的最后一天（JDK 8）
    LocalDate today = LocalDate.now();
    System.out.println(today.with(TemporalAdjusters.lastDayOfMonth()));

#### 4. 获取当前时间的时间戳有几种方式？ ####

答：以下为获取当前时间戳的几种方式：

System.currentTimeMillis()
    new Date().getTime()
    Calendar.getInstance().getTime().getTime()
    Instant.now().toEpochMilli()
    LocalDateTime.now().toInstant(ZoneOffset.of("+8")).toEpochMilli()
    其中，第四种和第五种方式是 JDK 8 才新加的。

#### 5. 如何优雅地计算两个时间的相隔时间？ ####

答：JDK 8 中可以使用 Duration 类来优雅地计算两个时间的相隔时间，代码如下：

LocalDateTime dt1 = LocalDateTime.now();
    LocalDateTime dt2 = dt1.plusSeconds(60);
    Duration duration = Duration.between(dt1, dt2);
    System.out.println(duration.getSeconds());  // output:60

#### 6. 如何优雅地计算两个日期的相隔日期？ ####

答：JDK 8 中可以使用 Period 类来优雅地计算两个日期的相隔日期，代码如下：

LocalDate d1 = LocalDate.now();
    LocalDate d2 = d1.plusDays(2);
    Period period = Period.between(d1, d2);
    System.out.println(period.getDays());   //output:2

#### 7. SimpleDateFormat 是线程安全的吗？为什么？ ####

答：SimpleDateFormat 是非线程安全的。因为查看 SimpleDateFormat 的源码可以得知，所有的格式化和解析，都需要通过一个中间对象进行转换，这个中间对象就是 Calendar，这样的话就造成非线程安全。试想一下当我们有多个线程操作同一个 Calendar 的时候后来的线程会覆盖先来线程的数据，那最后其实返回的是后来线程的数据，因此 SimpleDateFormat 就成为了非线程的了。

#### 8. 怎么保证 SimpleDateFormat 的线程安全？ ####

答：保证 SimpleDateFormat 线程安全的方式如下：

使用 Synchronized，在需要时间格式化的操作使用 Synchronized 关键字进行包装，保证线程堵塞格式化；  
手动加锁，把需要格式化时间的代码，写到加锁部分，相对 Synchronized 来说，编码效率更低，性能略好，代码风险较大（风险在于不要忘记在操作的最后，手动释放锁）；  
使用 JDK 8 的 DateTimeFormatter 替代 SimpleDateFormat。

#### 9. JDK 8 中新增的时间类都有哪些优点？ ####

答：JDK 8 中的优点具体有以下几个优点，如下：

线程安全性  
使用的便利性（如获取当前时间戳的便利性、增减日期的便利性等）  
编写代码更简单优雅，如当前时间的格式化：LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern(“yyyy-MM-dd HH:mm:ss”));

#### 10. 如何比较两个时间（Date）的大小？ ####

答：时间比较有以下三种方式：

获取两个时间的时间戳，得到两个 long 类型的变量，两个变量相减，通过结果的正负值来判断大小；  
通过 Date 自带的 before()、after()、equals() 等方法比较，代码示例 date1.before(date2)；  
通过 compareTo() 方法比较，代码示例：date1.compareTo(date2)，返回值 -1 表示前一个时间比后一个时间小，0 表示两个时间相等，1 表示前一个时间大于后一个时间。

### 总结 ###

JDK 8 之前使用 java.util.Date 和 java.util.Calendar 来操作时间，它们有两个很明显的缺点，第一，非线程安全；第二，API 调用不方便。JDK 8 新增了几个时间操作类 java.time 包下的 LocalDateTime、LocalDate、LocalTime、Duration（计算相隔时间）、Period（计算相隔日期）和 DateTimeFormatter，提供了多线程下的线程安全和易用性，让我们可以更好的操作时间。

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