从零开始学Java之带你熟练掌握Java中的日期时间相关类

r囧r小猫 2023-10-11 23:06 101阅读 0赞

### 1. 日期和时间的区别 ###

首先我们得搞清楚，日期和时间的概念并不一样。日期是指某一天，它不是连续变化的，可以说是离散的。而时间有两种概念，一种是不带日期的时间，如10:30:01；另一种是带日期的时间，如2023-01-01 15:11:40。只有带日期的时间，才能唯一确定某个时刻，而不带日期的时间是无法确定一个唯一时刻的。

### 2. 本地时间 ###

本地时间其实就是每个地方，当前所在国家所采用的标准时间。比如我们国家就是采用的北京时间，只要是在中国大陆，我们说晚上8:00见，这个8:00指的就是北京时间。即使我们国家的时区，其实包括了从东五区到东九区共5个时区，但我们全国都是统一采用的东八区的区时，这样各地区人员之间的交流才不会产生歧义。但如果是在别的国家，那这个本地时间，就是他们国家的标准区时了，所以每个国家的标准区时可能是不同的。

### 3. 时区表示法 ###

我们初中学地里的时候，就学过时区的概念，**壹哥**这里就不多讲了。在计算机中，如果我们想准确地确定一个时间，需要把本地时间和时区结合在一起才行。其中时区有如下几种表示方式：

> 1.  **GMT** **或** **UTC** **加时区偏移表示法**：如GMT+08:00 或 UTC+08:00，就表示东八区的时间。因为北京时区是东八区，领先UTC 8个小时，所以将UTC装换成北京时间时，要加上8小时。**GMT(Greenwich Mean Time)是格林威治标准时间，UTC(Universal Time Coordinated)是世界统一时间或世界标准时间，** **GMT** **和** **UTC** **其实基本是等价的，它们都是英国伦敦的本地时间**。但UTC使用了更精确的原子钟计时，每隔几年会有一个闰秒，不过我们在开发时可以忽略两者的误差，因为计算机的时钟在联网时会自动与时间服务器同步时间。
> 2.  **时区缩写表示法**：如CST是China Standard Time的缩写，即中国标准时间。但CST也是美国中部时间Central Standard Time USA的缩写，因此有些缩写容易产生混淆，开发时尽量不要使用缩写形式。
> 3.  **洲/城市表示法**：如Asia/Shanghai，表示上海所在地的时区。我们要特别注意，城市名称并不是任意的城市，而是由国际标准组织规定的城市。

### 4. 本地化 ###

本地化并不只包括时间这一种信息，还包括一个国家或地区所采用的日期、时间、数字、货币等各种信息的格式，开发时通常使用Locale进行表示。Locale由“语言\_国家”的字母缩写构成，如“zh\_CN”就表示“中文+中国”，“en\_US”表示“英文+美国”。其中语言是小写，国家是大写。

而对于不同国家或地区的Locale日期部分来说，如中国和美国的本地时间表示方式如下：

>  *  zh\_CN：2023-01-24
>  *  en\_US：01/24/2023

### 5. 夏令时 ###

夏令时(Daylight Saving Time：DST)，也叫夏时制，又称“日光节约时制”，是一种为了节约能源而人为规定地方时间的制度。一般在天亮早的夏季人为将时间调快一小时，可以使人早起早睡，减少照明量，以充分利用光照资源，从而节约照明用电。

我们国家曾经实行过一段时间夏令时，但在1992年就废除了，不过美国人到现在还在使用。所以涉及到跨国应用开发时，相关时间的换算可能会有点复杂。因为涉及到夏令时，相同的时区，如果表示的方式不同，转换出的时间也是不同的。

### 6. Epoch Time时间起点 ###

Epoch Time是一个固定的通用时间，即世界标准时间(UTC) 1970-01-01 00:00:00 UTC，它是计算机里时间开始的起点，该起点被记为0，而1970年以前的时间被认为是负数。我们知道，现实世界的时间谁也不知道是从什么时候开始的，但是计算机发明的时间并不长，为了方便大家进行各种开发和计算，于是国际标准委员会就给计算机设置了一个时间的起点。**以这个时间为起点，每过去一秒，该数值就加1，这样我们就可以算出对应的公历时间日期(不包括闰秒)。** Epoch Time在不同的编程语言中，会有几种不同的存储方式：

>  *  **以秒为单位的整数**：1574208900，缺点是精度只能到秒；
>  *  **以毫秒为单位的整数**：1574208900123，最后3位表示毫秒数；
>  *  **以秒为单位的浮点数**：1574208900.123，小数点后表示零点几秒。

### 7. 时间戳 ###

时间戳(timestamp)，也称为Unix时间 或 POSIX时间，它是一种时间表示方式。**表示从1970年1月1日0时0分0秒(格林尼治时间)开始，一直到现在所经过的秒数或毫秒数。在Java一般是用long类型来存储该值，但在别的编程语言中有可能是使用float类型。** 比如1574208900就表示从1970年1月1日零点开始，到2019年11月20日8点15分截止，一共经历了1574208900秒，所以换算成北京时间就是：1574208900 = 北京时间2019-11-20 8:15:00。如果我们要获取当前的时间戳，在Java中可以使用System.currentTimeMillis()方法。

从本质上来说，时间戳就是个时间差值，其值与时区无关。比如在UTC标准下，时间起点的时间戳就是`timestamp = 0 = 1970-1-1 00:00:00 UTC+0:00`，此时对应的北京时间是`timestamp = 0 = 1970-1-1 08:00:00 UTC+8:00`

了解了以上这些基本概念之后，我们就可以继续往下学习今天其他的内容了。

## 二. Date日期时间类 ##

### 1. 简介 ###

如果我们想在Java中获取当前的时间，可以使用 java.util.Date类 和 java.util.Calendar类来实现。其中，Date类封装了系统的日期和时间信息，Calendar类则会根据系统的日历来填充Date对象。

java.util.Date是一个表示日期和时间的类，代表了系统特定的时间戳。它是按照UTC时间显示的，可以精确到毫秒，源码内部使用long类型进行时间的存储。我们要注意与java.sql.Date区分，后者是用在数据库中的类，且是按照本地时区显示的。Date对象表示的时间，其默认顺序是**星期、月、日、小时、分、秒、年**。

### 2. 构造方法 ###

java.util.Date类给我们提供了多个构造方法，如下图所示：

![format_png][]

但是一般在开发时，我们常用的也没有这么多，一般使用时如下形式：

>  *  Date()：创建Date对象并初始化，该对象可以获取本地的当前时间，该时间会精确到毫秒。
>  *  Date(long date)：构造一个Date对象，并接受一个从1970年1月1日起的毫秒数作为参数。

### 3. 常用API方法 ###

当我们构造出来一个Date对象之后，就可以使用它的一些API方法进行时间的操作了，这些常用的API方法如下：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>序号</th> 
   <th>方法和描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><strong>boolean after(Date date)</strong></td> 
   <td>若调用该方法的Date对象，在指定的日期之后，则返回true，否则返回false。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>boolean before(Date date)</strong></td> 
   <td>若调用此方法的Date对象，在指定的日期之前，则返回true，否则返回false。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>int compareTo(Date date)</strong></td> 
   <td>比较调用此方法的Date对象和指定的日期。若两者相等则返回0，若该对象在指定日期之前则返回负数，若该对象在指定日期之后则返回正数。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>boolean equals(Object date)</strong></td> 
   <td>若调用该方法的Date对象，和指定日期相等时则返回true，否则返回false。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>long getTime( )</strong></td> 
   <td>返回自1970年1月1日 00:00:00 GMT以来的毫秒数。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>void setTime(long time)</strong></td> 
   <td>用从1970年1月1日00:00:00 以后的time毫秒数，设置时间和日期。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>String toString( )</strong></td> 
   <td>把该Date对象转换成dow mon dd hh:mm:ss zzz yyyy格式的字符串，其中dow是指一周中的某一天 (Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat)。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 4. 使用方法 ###

#### 4.1 基本使用 ####

接下来我们先通过一个简单的案例，来演示一下Date的基本用法。

java

复制代码

`import java.util.Date; /** * @author 一一哥Sun */ public class Demo01 { public static void main(String[] args) { //获取当前时间的时间戳 long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis(); System.out.println("时间戳="+currentTimeMillis); //获取当前时间对象 Date date=new Date(); //Sat Feb 11 12:04:03 IRKT 2023 System.out.println("当前时间="+date); //转为字符串：Sat Feb 11 12:04:03 IRKT 2023 System.out.println("当前时间="+date.toString()); //转换为本地时区：2023年2月11日 下午12:04:03 System.out.println("当前时间，Locale="+date.toLocaleString()); //转换为GMT时区：11 Feb 2023 04:04:03 GMT System.out.println("当前时间，GMT="+date.toGMTString()); } }`

如果我们想获取当前时间的时间戳，可以使用System.currentTimeMillis()方法。构造出Date对象之后，我们可以直接打印该对象，就能展示出当前时间，但是这个格式并不一定符合我们中国人的阅读习惯，后面我们可以对日期进行格式化操作。

#### 4.2 其他用法 ####

除了上面这些基本用法之外，Date还有其他的一些用法。

java

复制代码

`import java.util.Date; /** * @author 一一哥Sun */ public class Demo01 { public static void main(String[] args) { //获取当前时间对象 Date date=new Date(); //获取年月日 System.out.println("年="+(date.getYear() + 1900)); // 必须加上1900 System.out.println("月="+(date.getMonth() + 1)); // 0~11，必须加上1 System.out.println("日="+date.getDate()); // 1~31，不能加1 System.out.println("时="+date.getHours()); // 0~23 System.out.println("分="+date.getMinutes()); // 0~59，不能加1 System.out.println("秒="+date.getSeconds()); // 0~59，不能加1 System.out.println("时间戳="+date.getTime()); // 时间戳，毫秒值 //计算自己已经活了多少天，1990年01月31日 //构造对象的另一个方法，已过时。year:要减去1900，月份从0开始，0-11；日期是1-31 Date d1 = new Date(1990-1900, 2-1, 31); Date d2 = new Date(); long time = d2.getTime() - d1.getTime(); System.out.println("已活天数="+time/1000/60/60/24); } }`

另外我们还要注意，getYear()方法返回的年份必须加上1900；getMonth()方法返回的月份是011，分别表示112月，所以要加1；而getDate()方法返回的日期范围是1~31，就不能加1。

在打印本地时区表示的日期和时间时，不同的计算机可能会有不同的展示结果，后面我们可以使用SimpleDateFormat设置出我们想要的日期时间格式。

#### 4.3 统计时间差 ####

有时候我们要统计某个功能的执行时间，此时就可以用该功能结束时的时间，减去开始时的时间，得到一个时间差，这就是该功能的执行时间。

java

复制代码

`import java.util.Date; /** * @author 一一哥Sun */ public class Demo03 { public static void main(String[] args) { //获取当前时间对象 //开始时间 Date startDate=new Date(); for(int i=0;i<100000;i++) { System.out.println("循环次数"+i); } //结束时间 Date endDate=new Date(); //计算时间差 long time = endDate.getTime() - startDate.getTime(); System.out.println("10w次循环的执行时间是 "+time+" 毫秒"); } }`

### 5. 配套视频 ###

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## 三. Calendar日历类 ##

### 1. 简介 ###

Calendar类是Java时间类Date的扩展。相比Date，它拥有更强大的功能，主要是多了可以做简单日期和时间运算的功能，且在实现方式上也比Date类更复杂一些。Calendar可以用来计算日期，比如说计算下个月的日期，或者两个月前的日期等。

Calendar类是一个抽象类，我们在实际使用时需要实现特定的子类，一般使用getInstance()方法创建即可。Calendar类有几个主要的子类，包括java.util.GregorianCalendar和java.util.TimeZone。其中GregorianCalendar类提供了标准的日历系统，可以用来计算未来或过去某天的日期。TimeZone类则可以用来在不同的时区之间，转换日期和时间。

### 2. Calendar常量字段 ###

Calendar中有以下几个常用的常量字段，用于表示不同的意义。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th><strong>常量</strong></th> 
   <th><strong>描述</strong></th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Calendar.YEAR</td> 
   <td>年份</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Calendar.MONTH</td> 
   <td>月份</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Calendar.DATE</td> 
   <td>日期</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Calendar.DAY_OF_MONTH</td> 
   <td>日期，和上面的字段意义完全相同</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Calendar.HOUR</td> 
   <td>12小时制的小时</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Calendar.HOUR_OF_DAY</td> 
   <td>24小时制的小时</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Calendar.MINUTE</td> 
   <td>分钟</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Calendar.SECOND</td> 
   <td>秒</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Calendar.DAY_OF_WEEK</td> 
   <td>星期几</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 3. Calendar常用方法 ###

除了以上常用的常量字段之外，Calendar还有一些常用的方法，如下表所示：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th><strong>方法</strong></th> 
   <th><strong>描述</strong></th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>void add(int field, int amount)</td> 
   <td>根据日历的规则，为给定的日历字段 field 添加或减去指定的时间量 amount</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean after(Object when)</td> 
   <td>判断此 Calendar 表示的时间是否在指定时间 when 之后，并返回判断结果</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean before(Object when)</td> 
   <td>判断此 Calendar 表示的时间是否在指定时间 when 之前，并返回判断结果</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void clear()</td> 
   <td>清空 Calendar 中的日期时间值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int compareTo(Calendar anotherCalendar)</td> 
   <td>比较两个 Calendar 对象表示的时间值(从格林威治时间 1970 年 01 月 01 日 00 时 00 分 00 秒至现在的毫秒偏移量)，大则返回 1，小则返回 -1，相等返回 0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int get(int field)</td> 
   <td>返回指定日历字段的值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int getActualMaximum(int field)</td> 
   <td>返回指定日历字段可能拥有的最大值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int getActualMinimum(int field)</td> 
   <td>返回指定日历字段可能拥有的最小值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int getFirstDayOfWeek()</td> 
   <td>获取一星期的第一天。根据不同的国家地区，返回不同的值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>static Calendar getInstance()</td> 
   <td>使用默认时区和语言坏境获得一个日历</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>static Calendar getInstance(TimeZone zone)</td> 
   <td>使用指定时区和默认语言环境获得一个日历</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>static Calendar getInstance(TimeZone zone,Locale aLocale)</td> 
   <td>使用指定时区和语言环境获得一个日历</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Date getTime()</td> 
   <td>返回一个表示此 Calendar 时间值(从格林威治时间1970 年 01 月 01 日 00 时 00 分 00 秒至现在的毫秒偏移量)的 Date 对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>long getTimeInMillis()</td> 
   <td>返回此 Calendar 的时间值，以毫秒为单位</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void set(int field, int value)</td> 
   <td>为指定的日历字段设置给定值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void set(int year, int month, int date)</td> 
   <td>设置日历字段 YEAR、MONTH 和 DAY_OF_MONTH 的值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void set(int year, int month, int date, int hourOfDay,int minute, int second)</td> 
   <td>设置字段 YEAR、MONTH、DAY_OF_MONTH、HOUR、 MINUTE 和 SECOND 的值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void setFirstDayOfWeek(int value)</td> 
   <td>设置一星期的第一天是哪一天</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void setTimeInMillis(long millis)</td> 
   <td>用给定的 long 值设置此 Calendar 的当前时间值</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

Calendar对象可以调用set()方法将日历翻到任何一个时间，当参数 year取负数时表示是公元前。调用 get()方法可以获取年、月、日等时间信息，field参数的值是前面讲过的Calendar静态常量。

### 4. 构建Calendar对象 ###

Calendar类是抽象类，所以我们不能通过new的方式来构建Calendar对象。在实际使用时，我们一般是要实现特定的子类，经常是使用getInstance()方法进行创建。

java

复制代码

`import java.util.Calendar; /** * @author 一一哥Sun */ public class Demo04 { public static void main(String[] args) { //默认是当前日期 Calendar c1 = Calendar.getInstance(); System.out.println("c1="+c1); //创建一个代表2023年2月2日的Calendar对象 Calendar c2 = Calendar.getInstance(); c2.set(2023, 2-1, 2); System.out.println("c2="+c2); } }`

### 5. 获取当前时间 ###

获取到Calendar对象之后，我们可以获取到当前日期对象的年月日时分秒等信息。

java

复制代码

`import java.util.Calendar; /** * @author 一一哥Sun */ public class Demo05 { public static void main(String[] args) { // 获取当前时间 Calendar c = Calendar.getInstance(); int y = c.get(Calendar.YEAR); //月份要加1 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); //2023-2-11 7 18:10:59.847 System.out.println(y + "-" + m + "-" + d + " " + w + " " + hh + ":" + mm + ":" + ss + "." + ms); } }`

我们要注意，Calendar是通过get()方法获取年月日等信息的，其中返回的年份不必转换，返回的月份仍要加1，返回的星期要特别注意，1~7分别表示周日、周一、……周六。

### 6. 设置时间 ###

我们通过Calendar.getInstance()方法获取到Calendar对象后，获取到的其实就是当前时间。如果我们想设置某个特定的日期和时间，需要先用clear()方法清除掉之前所有的字段。

java

复制代码

`import java.util.Calendar; /** * @author 一一哥Sun */ public class Demo06 { public static void main(String[] args) { // 设置时间 Calendar c = Calendar.getInstance(); // 清除所有 c.clear(); // 设置2023年 c.set(Calendar.YEAR, 2023); // 设置2月(0~11) c.set(Calendar.MONTH, 1); // 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); //Thu Feb 02 21:22:23 IRKT 2023 System.out.println("date="+c.getTime()); } }`

我们可以利用Calendar.getTime()方法，将一个Calendar对象转换成Date对象，后面我们就可以用SimpleDateFormat进行格式化操作了。

### 7. 配套视频 ###

与本节内容配套的视频链接如下：

[player.bilibili.com/player.html…][player.bilibili.com_player.html 1]

## 四. GregorianCalendar类 ##

### 1. 简介 ###

Java中除了有Calendar类实现了公历日历，还有一个子类GregorianCalendar。在GregorianCalendar类中，定义了两个字段：AD和BC，分别代表公历定义的两个时代。GregorianCalendar中的属性和方法与Calendar类似，**壹哥**就不再赘述了，接下来我们直接通过一个案例来进行展示其用法。

### 2. 基本用法 ###

这里我们设计一个案例，来判断当前年份是闰年还是平年。

java

复制代码

`import java.util.Calendar; import java.util.GregorianCalendar; /** * @author 一一哥Sun */ public class Demo05 { public static void main(String[] args) { //定义一个月份数组 String months[] = { "Jan", "Feb", "Mar", "Apr", "May", "Jun", "Jul", "Aug", "Sep", "Oct", "Nov", "Dec" }; int year; // 使用当前时间和日期,初始化Gregorian日历对象,默认为本地时间和时区 GregorianCalendar gcalendar = new GregorianCalendar(); // 显示当前时间和日期的信息 System.out.print("Date:"); System.out.print(months[gcalendar.get(Calendar.MONTH)]); System.out.print(" " + gcalendar.get(Calendar.DATE) + " "); System.out.println(year = gcalendar.get(Calendar.YEAR)); System.out.print("Time:"); System.out.print(gcalendar.get(Calendar.HOUR) + ":"); System.out.print(gcalendar.get(Calendar.MINUTE) + ":"); System.out.println(gcalendar.get(Calendar.SECOND)); //判断当前年份是否为闰年 if (gcalendar.isLeapYear(year)) { System.out.println("当前年份是闰年"); } else { System.out.println("当前年份是平年"); } } }`

\------------------------------**正片已结束，来根事后烟**\----------------------------

## 五. 结语 ##

至此，**壹哥**就把Date和扩展类Calendar给大家讲解完毕，今天的内容其实并不难，大家需要把一些常用的构造方式及方法、常量记一下即可。如果你独自学习觉得有很多困难，可以加入**壹哥**的学习互助群，大家一起交流学习。

作者：一一哥Sun  
链接：https://juejin.cn/post/7238233943609901116

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[player.bilibili.com_player.html 1]: https://link.juejin.cn?target=https%3A%2F%2Fplayer.bilibili.com%2Fplayer.html%3Fbvid%3DBV1Ja411x7XB%26p%3D140%26page%3D140