玩转java8新日期时间API（一）

迈不过友情╰ 2023-07-24 02:57 26阅读 0赞

### 玩转java8新日期时间API（一） ###

*   *  1. 为什么要使用新日期时间API
     *  2. 时间单位和日期时间字段
     *   *  2.1 主要的时间单位类 ChronoUnit
         *  2.2 主要的日期时间字段类 ChronoField
     *  3. LocalDate，LocalTime以及LocalDateTime
     *   *  3.1 简介
         *  3.2 初步使用
         *   *  3.2.1 创建实例
             *  3.2.2 加减运算
             *  3.2.3 获取所需字段
             *  3.2.4 间隔运算
             *  3.2.5 日期时间的演算调整
             *  3.2.6 比较与判断
     *  4. Duration和Period
     *   *  4.1 Duration
         *  4.2 Period

## 1. 为什么要使用新日期时间API ##

*  易用性差，对使用者极度不友好

// 期望新建一个日期 2020-2-2
    Date date = new Date(2020, 2, 2);
    // but you get 3920-03-02 00:00:00

也许你会建议使用Calendar

Calendar calendar = Calendar.getInstance();
    calendar.set(2020, 2, 2);
    // but you get 2020-03-02 14:54:46

这些都是在最初设计API的时候就一直遗留下来的问题，程序员必须小心翼翼的避开这些”陷阱“以保证程序按照期望那样运行。

*  对象可变，线程不安全

Date是自JDK1.0就存在的，Calendar则是在JDK1.1时发布的。这两个类设计时，无论是其中内部维护的字段还是其提供的API都没有设计成immutable and thread-safe。这就可能导致各种问题。

*  不支持时区，需要手动编码处理时区问题

不遇到这类问题还好，如果遇到了，又是一大麻烦时。

但是，现在自jdk1.8发布后，这些问题统统迎刃而解。

## 2. 时间单位和日期时间字段 ##

### 2.1 主要的时间单位类 ChronoUnit ###

ChronoUnit 是一个枚举类，其定义了许多标准的时间单位。

以下列举部分时间单位，

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">枚举值</th> 
   <th align="center">含义</th> 
   <th align="center">备注</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">NANOS</td> 
   <td align="center">纳秒</td> 
   <td align="center">1纳秒=<span><span><span> 1 0 − 9 10^{-9} </span><span><span><span style="height: 0.814108em; vertical-align: 0em;"></span><span>1</span><span><span>0</span><span><span><span><span style="height: 0.814108em;"><span style="top: -3.063em; margin-right: 0.05em;"><span style="height: 2.7em;"></span><span><span><span>−</span><span>9</span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span>秒</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">MILLIS</td> 
   <td align="center">毫秒</td> 
   <td align="center">1毫秒=<span><span><span> 1 0 − 3 10^{-3} </span><span><span><span style="height: 0.814108em; vertical-align: 0em;"></span><span>1</span><span><span>0</span><span><span><span><span style="height: 0.814108em;"><span style="top: -3.063em; margin-right: 0.05em;"><span style="height: 2.7em;"></span><span><span><span>−</span><span>3</span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span>秒</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">SECONDS</td> 
   <td align="center">秒</td> 
   <td align="center">基本时间单位</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">MINUTES</td> 
   <td align="center">分</td> 
   <td align="center">1分=60秒</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">HOURS</td> 
   <td align="center">小时</td> 
   <td align="center">1小时=60分</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">DAYS</td> 
   <td align="center">天</td> 
   <td align="center">1天=24小时</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">WEEKS</td> 
   <td align="center">星期</td> 
   <td align="center">1星期=7天</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">MONTHS</td> 
   <td align="center">月</td> 
   <td align="center">每个月的天数不一定</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">YEARS</td> 
   <td align="center">年</td> 
   <td align="center">1年为365或366天</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">CENTURIES</td> 
   <td align="center">世纪</td> 
   <td align="center">1世纪=100年</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">FOREVER</td> 
   <td align="center">永远</td> 
   <td align="center">Long.MAX_VALUE 秒</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 2.2 主要的日期时间字段类 ChronoField ###

ChronoField 是一个枚举类，其定义了许多常用的日期时间相关字段，这些字段对我们可能非常有用。

以下列举部分字段，

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">枚举值</th> 
   <th align="center">含义</th> 
   <th align="center">备注</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">SECOND_OF_MINUTE</td> 
   <td align="center">一分钟内的秒数</td> 
   <td align="center">时间的秒数，其值在0-59之间</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">SECOND_OF_DAY</td> 
   <td align="center">一天内的秒数</td> 
   <td align="center">将一天分为86400秒，当前时刻的秒数(0-86399)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">MINUTE_OF_HOUR</td> 
   <td align="center">一小时内的分钟数</td> 
   <td align="center">时间的分钟数，其值在0-59之间</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">MINUTE_OF_DAY</td> 
   <td align="center">一天内的分钟数</td> 
   <td align="center">将一天分为1440分钟，当前时刻的分钟数(0-1339)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">HOUR_OF_DAY</td> 
   <td align="center">一天内的小时数</td> 
   <td align="center">时间的小时数，其值在0-23之间</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">AMPM_OF_DAY</td> 
   <td align="center">上午/下午</td> 
   <td align="center">0标识AM，1标识PM</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">DAY_OF_WEEK</td> 
   <td align="center">星期几</td> 
   <td align="center">from Monday (1) to Sunday (7)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">DAY_OF_MONTH</td> 
   <td align="center">一个月的天数</td> 
   <td align="center">日期中的几号</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">DAY_OF_YEAR</td> 
   <td align="center">一年中的天数</td> 
   <td align="center">将一年分为365/366天，当前日期的天数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">MONTH_OF_YEAR</td> 
   <td align="center">一年中的月份数</td> 
   <td align="center">1-12月</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">YEAR</td> 
   <td align="center">年</td> 
   <td align="center">当前两份</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 3. LocalDate，LocalTime以及LocalDateTime ##

### 3.1 简介 ###

标识日期时间最常用的几个类，要数LocalDate，LocalTime以及LocalDateTime。

LocalDate 代表没有时区的日期，维护年、月、日三个核心字段。

LocalTime 代表没有时区的时间，维护时、分、秒以及纳秒四个核心字段。

LocalDateTime 代表时间和日期，其包含了一个LocalDate对象和一个LocalTime对象。

如下为LocalDateTime部分源码，

/** * The date part. */
        private final LocalDate date;
        /** * The time part. */
        private final LocalTime time;

### 3.2 初步使用 ###

#### 3.2.1 创建实例 ####

几乎所有的新日期时间相关的API都具有一定的共性，这样的设计也为使用者提供了很大的便利。

如下，为创建实例的方法的一些共性特征

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">方法特征</th> 
   <th align="center">方法类型</th> 
   <th align="center">备注说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">now()</td> 
   <td align="center">静态方法</td> 
   <td align="center">获取当前时刻的日期、时间等</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">of*()</td> 
   <td align="center">静态方法</td> 
   <td align="center">带参数的静态方法，用于创建实例</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">to*()</td> 
   <td align="center">实例方法</td> 
   <td align="center">从一个实例获取另一个类型的实例</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">at*()</td> 
   <td align="center">实例方法</td> 
   <td align="center">添加属性以获得另一个类型的实例</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

// 创建当前Time
            LocalTime timeNow = LocalTime.now();
            // 创建当前Date
            LocalDate dateNow = LocalDate.now();
            // 创建当前DateTime
            LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
            // 创建指定Date,2020-4-1
            LocalDate date1 = LocalDate.of(2020, 4, 1);
            // 由Date,Time创建DateTime
            LocalDateTime dateTime1 = date1.atTime(time1);
            LocalDateTime dateTime2 = LocalDateTime.of(date1, time1);
            // 从dateTime中获取Date或Time
            LocalDate localDate = now.toLocalDate();
            LocalTime localTime = now.toLocalTime();

#### 3.2.2 加减运算 ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">方法特征</th> 
   <th align="center">方法类型</th> 
   <th align="center">备注说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">plus*()</td> 
   <td align="center">实例方法</td> 
   <td align="center">当前对象加上一定的值，返回新的副本</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">minus*()</td> 
   <td align="center">实例方法</td> 
   <td align="center">当前对象减去一定的值，返回新的副本</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

注意，几乎所有的新日期时间相关的类都是不可变类且线程安全的。因此这些方法都可放心使用。

LocalTime timeNow = LocalTime.now();
            LocalDate dateNow = LocalDate.now();
    		// 一小时后的Time
            LocalTime time1 = timeNow.plusHours(1);
            LocalTime time2 = timeNow.plus(1, ChronoUnit.HOURS);
            // 2小时15分30秒前的Time
            LocalTime time3 = timeNow.minusHours(2)
                    .minusMinutes(15)
                    .minusSeconds(30);
            // 30天前的Date
            LocalDate date1 = dateNow.minusDays(30);
            // 3个月后
            LocalDate date2 = dateNow.plusMonths(3);
            // 1年后的明天
            LocalDate date3 = dateNow.plusYears(1)
                    .plusDays(1);

#### 3.2.3 获取所需字段 ####

我们可以很方便的使用API从日期时间对象中获取我们说需要的各种字段值，有哪些字段值可供获取呢？这些字段大都定义在ChronoField  类中了。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">方法特征</th> 
   <th align="center">方法类型</th> 
   <th align="center">备注说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">get*()</td> 
   <td align="center">实例方法</td> 
   <td align="center">获取所需字段</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">get(TemporalField field)</td> 
   <td align="center">实例方法</td> 
   <td align="center">获取指定字段</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

通常来说，该实例重要的、常用的字段会提供直接个get\*()方法

不常用的字段则需要使用get(TemporalField field)来获取

LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now();
            // 获取年月日
            int year1 = dateTime.getYear();
            int year2 = dateTime.get(ChronoField.YEAR);
            int month1 = dateTime.getMonth().getValue();
            int month2 = dateTime.get(ChronoField.MONTH_OF_YEAR);
            int day1 = dateTime.getDayOfMonth();
            int day2 = dateTime.get(ChronoField.DAY_OF_MONTH);
            // 获取时分秒
            int hour = dateTime.getHour();
            int minute = dateTime.getMinute();
            int second = dateTime.getSecond();
            // 获取星期几
            int dayOfWeek = dateTime.getDayOfWeek().getValue();
            // 获取当前是一年中的第几天
            int dayOfYear = dateTime.getDayOfYear();

#### 3.2.4 间隔运算 ####

我们可能需要计算两个日期时间之间相差的几天、几小时或者几秒。java8提供了非常方便的方法。

until(Temporal endExclusive, TemporalUnit unit)

使用until方法可以计算出间隔。它包含两个参数，一个是终止时刻endExclusive，另一个是用于衡量的单位unit

LocalDateTime dateTime1 = LocalDateTime.now();
            LocalDateTime dateTime2 = LocalDateTime.of(2022, 2, 2, 22, 22, 22);
            // 两日期相差的月数
            long months = dateTime1.until(dateTime2, ChronoUnit.MONTHS);
            // 相差的天数
            long days = dateTime1.until(dateTime2, ChronoUnit.DAYS);
            // 相差的秒数
            long seconds = dateTime1.until(dateTime2, ChronoUnit.SECONDS);

#### 3.2.5 日期时间的演算调整 ####

将对象的某个字段调整到我们所需要的值是另一个非常常见的需求。API提供的with方法可以很好的解决这个问题。

/* * @param field 需要调整的字段 * @param newValue 需要设置的新值 */
    with(TemporalField field, long newValue)
    /* * 对于常用的字段可能会直接封装成一个方法，而不需要提供field字段 */
    with*(int value) 
    /* * @param adjuster 时间调制器,TemporalAdjusters中提供了大量的静态方法用于调整,非常强大 */ 
    with(TemporalAdjuster adjuster)

我们可以实际运用一下，

LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now();
            // 今天的23点30分
            LocalDateTime dateTime1 = dateTime.withHour(23)
                    .withMinute(30)
                    .withSecond(0);
            // 这个月的25号
            LocalDateTime dateTime2 = dateTime.withDayOfMonth(25);
            // 今年的12月12日
            LocalDateTime dateTime3 = dateTime.withMonth(12)
                    .withDayOfMonth(12);
            // 这个月的最后一天
            LocalDateTime dateTime4 = dateTime.with(TemporalAdjusters.lastDayOfMonth());
            // 未来某一天且距今最近的星期三
            LocalDateTime dateTime5 = dateTime.with(TemporalAdjusters.nextOrSame(DayOfWeek.WEDNESDAY));

是不是觉得TemporalAdjusters非常强大，它还能处理更加复杂的问题。

// 5月第2个周日是母亲节,求今年的母亲节
            LocalDate mothersDay = LocalDate.now()
                    // 调整到5月
                    .withMonth(5)
                    // 调整到第二个周日
                    .with(TemporalAdjusters.dayOfWeekInMonth(2, DayOfWeek.SUNDAY));
    
            // 6月第3个周日是父亲节
            LocalDate fathersDay = LocalDate.now()
                    // 调整到6月
                    .withMonth(6)
                    // 调整到第三个周日
                    .with(TemporalAdjusters.dayOfWeekInMonth(3, DayOfWeek.SUNDAY));
    
            /* * 已知某活动会在每个月的第五个周日举行 * 如当月没有第五个周日,则该月无活动 * 输出今年全年的活动日期 */
            LocalDate now = LocalDate.now();
            for (int i = 1; i <= 12; i++) { 
                LocalDate date = now.withMonth(i)
                        .with(TemporalAdjusters.dayOfWeekInMonth(5, DayOfWeek.SUNDAY));
                if (date.getMonth().getValue() == i) { 
                    System.out.println(date);
                }
            }

2020-03-29
    2020-05-31
    2020-08-30
    2020-11-29

#### 3.2.6 比较与判断 ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">特征</th> 
   <th align="center">方法类型</th> 
   <th align="center">备注说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">is*()</td> 
   <td align="center">实例方法</td> 
   <td align="center">大量的比较、判断API。返回boolean</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

LocalDateTime dateTime1= LocalDateTime.now();
            LocalDateTime dateTime2 = dateTime1.withMonth(6).withDayOfMonth(6)
                    .withHour(12);
            // 判断今年是否闰年
            boolean leapYear = dateTime1.toLocalDate().isLeapYear();
            // 判断是否在另一个时间之后
            boolean after = dateTime1.isAfter(dateTime2);
            // 判断是否在另一个时间之前
            boolean before = dateTime1.isBefore(dateTime2);

## 4. Duration和Period ##

### 4.1 Duration ###

Duration类表示秒或纳秒时间间隔，用于处理较短或需要非常高精确度的时间间隔。

我们可以使用of方法来获取固定的时间间隔

// 获取100分钟的间隔
            Duration duration1 = Duration.ofMinutes(100);
            // 获取60秒的间隔
            Duration duration2 = Duration.ofSeconds(60);

可以使用between方法获取两个时刻的间隔

LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
            LocalDateTime dateTime = now.withHour(23).withMinute(59).withSecond(59);
            Duration duration3 = Duration.between(now, dateTime);

可以使用getSeconds() 或 getNanoseconds() 方法获取Duration代表的时间间隔值

long seconds1 = duration1.getSeconds();
            long seconds2 = duration2.getSeconds();

如果需要使用其它单位衡量间隔，可以使用to\*方法。注意当使用to\*方法时，小数部分将被略去。

long hours = duration1.toHours();
            long minutes = duration2.toMinutes();

### 4.2 Period ###

Period类表示以日，月，天为度量的日期间隔。

其用法与Duration类似

// 获取20天间隔
            Period period1 = Period.ofDays(20);
            // 获取1年3月10天和间隔
            Period period2 = Period.of(1, 3, 10);

LocalDate date1 = LocalDate.of(2020, 1, 10);
            LocalDate date2 = LocalDate.of(2020, 4, 4);
    		// 获取两日期之间的间隔
            Period period3 = Period.between(date1, date2);
            int months = period3.getMonths();
            int days = period3.getDays();

特别注意的是，使用Period的between方法获取的日期间隔是以年、月、日共同度量的。如上述例子中，date1与date2之间的间隔为P2M25D，即2月又25天。如果你仅仅想以天为度量单位，这可能不是你想要的结果，甚至它也无法转化为以天为度量单位的值。原因在于，每个月的天数是不确定的，只有确定了日期，该月的天数才能确定。

总结：如果你想用年、月、日共同度量日期间隔，可以使用Period；如果你仅想用某一个单位度量日期间隔，如间隔多少天，使用LocalDate的until方法。