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JAVA 数据结构

Java 中时间与日期

在 Java 8 之前，我们最常见的时间与日期处理相关的类就是 Date、Calendar 以及 SimpleDateFormatter 等等。不过 java.util.Date 也是被诟病已久，它包含了日期、时间、毫秒数等众多繁杂的信息，其内部利用午夜 12 点来区分日期，利用 1970-01-01 来计算时间；并且其月份从 0 开始计数，而且用于获得年、月、日等信息的接口也是太不直观。除此之外，java.util.Date 与 SimpleDateFormatter 都不是类型安全的，而 JSR-310 中的 LocalDate 与 LocalTime 等则是不变类型，更加适合于并发编程。JSR 310 实际上有两个日期概念。第一个是 Instant，它大致对应于 java.util.Date 类，因为它代表了一个确定的时间点，即相对于标准 Java 纪元(1970 年 1 月 1 日)的偏移量；但与 java.util.Date 类不同的是其精确到了纳秒级别。另一个则是 LocalDate、LocalTime 以及 LocalDateTime 这样代表了一般时区概念、易于理解的对象。

Class / Type Description
Year Represents a year.
YearMonth A month within a specific year.
LocalDate A date without an explicitly specified time zone.
LocalTime A time without an explicitly specified time zone.
LocalDateTime A combination date and time without an explicitly specified time zone.

最新 JDBC 映射将把数据库的日期类型和 Java 8 的新类型关联起来：

SQL Java
date LocalDate
time LocalTime
timestamp LocalDateTime
datetime LocalDateTime

Date

java.util.Date 对象本身不包含任何时区信息，我们无法在 Date 对象上设置时区。一个 Date 对象包含的唯一东西是从 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC 开始的“纪元”以来的毫秒数。你可以在 DateFormat 对象上设置时区，告诉它你想在哪个时区显示日期和时间。Date 表示特定的瞬间，精确到毫秒，yyyy-mm-dd hh:mm:ss；Timestamp 此类型由.Date 和单独的毫微秒值组成。yyyy-mm-dd hh:mm:ss.fffffffff

// 默认创建
Date date0 = new Date();
// 从 TimeStamp 中创建
Date date1 = new Date(time);
// 基于 Instant 创建
Date date = Date.from(instant);
// 从格式化字符串中获取
SimpleDateFormat sdf=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
java.util.Date dt=sdf.parse("2005-2-19");
// 从 LocalDateTime 中转化而来
Date out = Date.from(ldt.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant());Copy to clipboardErrorCopied

获取与比较

基于 Date 的日期比较常常使用以下方式：

  • 使用 getTime() 方法获取两个日期(自 1970 年 1 月 1 日经历的毫秒数值)，然后比较这两个值。
  • 使用方法 before()，after() 和 equals()。例如，一个月的 12 号比 18 号早，则 new Date(99, 2, 12).before(new Date (99, 2, 18)) 返回 true。
  • 使用 compareTo() 方法，它是由 Comparable 接口定义的，Date 类实现了这个接口。
public static void main(String[] args) {
  Date date = new Date(1359641834000L);// 本地时间 2013-1-31 22:17:14 对应的时间戳
  String dateStr = "2013-1-31 22:17:14";
  SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
  dateFormat.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("GMT"));
  try {
    Date dateTmp = dateFormat.parse(dateStr);
    // System.out.printIn 默认按照本地时间打印
    System.out.println(dateTmp);
  } catch (ParseException e) {
    e.printStackTrace();
  }
  String dateStrTmp = dateFormat.format(date);
  System.out.println(dateStrTmp);
}
// Fri Feb 01 06:17:14 CST 2013
// 2013-01-31 14:17:14Copy to clipboardErrorCopied

操作系统是"Asia/Shanghai"，即 GMT+8 的北京时间，那么执行日期转字符串的 format 方法时，由于日期生成时默认是操作系统时区，因此 2013-1-31 22:17:14 是北京时间，那么推算到 GMT 时区，自然是要减 8 个小时的；而执行字符串转日期的 parse 方法时，由于字符串本身没有时区的概念，因此 2013-1-31 22:17:14 就是指 GMT（UTC）时间，那么当转化为日期时要加上默认时区，即"Asia/Shanghai"，因此要加上 8 个小时。

Calendar

Date 用于记录某一个含日期的、精确到毫秒的时间。重点在代表一刹那的时间本身。Calendar 用于将某一日期放到历法中的互动——时间和年、月、日、星期、上午、下午、夏令时等这些历法规定互相作用关系和互动。我们可以通过 Calendar 内置的构造器来创建实例：

Calendar.Builder builder =new Calendar.Builder();
Calendar calendar1 = builder.build();
Date date = calendar.getTime();Copy to clipboardErrorCopied

在 Calendar 中我们则能够获得较为直观的年月日信息：

// 2017，不再是 2017 - 1900 = 117
int year =calendar.get(Calendar.YEAR);
int month=calendar.get(Calendar.MONTH)+1;
int day =calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
int hour =calendar.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);
int minute =calendar.get(Calendar.MINUTE);
int seconds =calendar.get(Calendar.SECOND);Copy to clipboardErrorCopied

除此之外，Calendar 还提供了一系列 set 方法来允许我们动态设置时间，还可以使用 add 等方法进行日期的加减。

SimpleDateFormat

SimpleDateFormat 用来进行简单的数据格式化转化操作：

Date dNow = new Date( );
SimpleDateFormat ft = new SimpleDateFormat ("E yyyy.MM.dd 'at' hh:mm:ss a zzz");

LocalDateTime

LocalDate

// 取当前日期：
LocalDate today = LocalDate.now();
// 根据年月日取日期，12月就是12：
LocalDate crischristmas = LocalDate.of(2017, 5, 15);
// 根据指定格式字符串取
LocalDate endOfFeb = LocalDate.parse("2017-05-15"); // 严格按照ISO yyyy-MM-dd验证，02写成2都不行，当然也有一个重载方法允许自己定义格式
LocalDate.parse("2014-02-29"); // 无效日期无法通过：DateTimeParseException: Invalid date
// 通过自定义时间字符串格式获取
DateTimeFormatter germanFormatter =
    DateTimeFormatter
        .ofLocalizedDate(FormatStyle.MEDIUM)
        .withLocale(Locale.GERMAN);
LocalDate xmas = LocalDate.parse("24.12.2014", germanFormatter);
System.out.println(xmas);   // 2014-12-24
// 获取其他时区下日期
LocalDate localDate = LocalDate.now(ZoneId.of("GMT+02:30"));
// 从 LocalDateTime 中获取实例
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
LocalDate localDate = localDateTime.toLocalDate();Copy to clipboardErrorCopied

LocalDate 同样需要依赖于 DateTimeFormatter 来进行格式化：

LocalDate localDate = LocalDate.now();//For reference
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("dd LLLL yyyy");
String formattedString = localDate.format(formatter);Copy to clipboardErrorCopied

LocalDate 提供了内置方法以提取日历相关的信息，以及对于日期进行加减操作：

// 取本月第1天
LocalDate firstDayOfThisMonth = today.with(TemporalAdjusters.firstDayOfMonth()); // 2014-12-01
// 取本月第2天
LocalDate secondDayOfThisMonth = today.withDayOfMonth(2); // 2014-12-02
// 取本月最后一天，再也不用计算是28，29，30还是31
LocalDate lastDayOfThisMonth = today.with(TemporalAdjusters.lastDayOfMonth()); // 2014-12-31
// 取下一天
LocalDate firstDayOf2015 = lastDayOfThisMonth.plusDays(1); // 变成了2015-01-01
// 取2015年1月第一个周一
LocalDate firstMondayOf2015 = LocalDate.parse("2015-01-01").with(TemporalAdjusters.firstInMonth(DayOfWeek.MONDAY)); // 2015-01-05Copy to clipboardErrorCopied

LocalTime

// 获取其他时区下时间
LocalTime localTime = LocalTime.now(ZoneId.of("GMT+02:30"));
// 从 LocalDateTime 中获取实例
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
LocalTime localTime = localDateTime.toLocalTime();
- 12:00
- 12:01:02
- 12:01:02.345Copy to clipboardErrorCopied

LocalDateTime

// 通过时间戳创建
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.ofInstant(Instant.ofEpochSecond(1450073569l), TimeZone.getDefault().toZoneId());
// 通过 Date 对象创建
Date in = new Date();
LocalDateTime ldt = LocalDateTime.ofInstant(in.toInstant(), ZoneId.systemDefault());
// 通过解析时间字符串创建
DateTimeFormatter formatter =
    DateTimeFormatter
        .ofPattern("MMM dd, yyyy - HH:mm");
LocalDateTime parsed = LocalDateTime.parse("Nov 03, 2014 - 07:13", formatter);
String string = formatter.format(parsed);
System.out.println(string);     // Nov 03, 2014 - 07:13Copy to clipboardErrorCopied
  • 获取年、月、日等信息
LocalDateTime sylvester = LocalDateTime.of(2014, Month.DECEMBER, 31, 23, 59, 59);
DayOfWeek dayOfWeek = sylvester.getDayOfWeek();
System.out.println(dayOfWeek);      // WEDNESDAY
Month month = sylvester.getMonth();
System.out.println(month);          // DECEMBER
long minuteOfDay = sylvester.getLong(ChronoField.MINUTE_OF_DAY);
System.out.println(minuteOfDay);    // 1439Copy to clipboardErrorCopied
  • 时间格式化展示
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm");
LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.of(1986, Month.APRIL, 8, 12, 30);
String formattedDateTime = dateTime.format(formatter); // "1986-04-08 12:30"Copy to clipboardErrorCopied

localDateTime.plusDays(1);
localDateTime.minusHours(2);

时区转换

Timezones 以 ZoneId 来区分。可以通过静态构造方法很容易的创建，Timezones 定义了 Instants 与 Local Dates 之间的转化关系：

System.out.println(ZoneId.getAvailableZoneIds());
// prints all available timezone ids
ZoneId zone1 = ZoneId.of("Europe/Berlin");
ZoneId zone2 = ZoneId.of("Brazil/East");
System.out.println(zone1.getRules());
System.out.println(zone2.getRules());
// ZoneRules[currentStandardOffset=+01:00]
// ZoneRules[currentStandardOffset=-03:00]Copy to clipboardErrorCopied

LocalDateTime ldt = ...
ZonedDateTime zdt = ldt.atZone(ZoneId.systemDefault());
Date output = Date.from(zdt.toInstant());Copy to clipboardErrorCopied

ZoneId losAngeles = ZoneId.of("America/Los_Angeles");
ZoneId berlin = ZoneId.of("Europe/Berlin");
// 2014-02-20 12:00
LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.of(2014, 02, 20, 12, 0);
// 2014-02-20 12:00, Europe/Berlin (+01:00)
ZonedDateTime berlinDateTime = ZonedDateTime.of(dateTime, berlin);
// 2014-02-20 03:00, America/Los_Angeles (-08:00)
ZonedDateTime losAngelesDateTime = berlinDateTime.withZoneSameInstant(losAngeles);
int offsetInSeconds = losAngelesDateTime.getOffset().getTotalSeconds(); // -28800
// a collection of all available zones
Set<String> allZoneIds = ZoneId.getAvailableZoneIds();
// using offsets
LocalDateTime date = LocalDateTime.of(2013, Month.JULY, 20, 3, 30);
ZoneOffset offset = ZoneOffset.of("+05:00");
// 2013-07-20 03:30 +05:00
OffsetDateTime plusFive = OffsetDateTime.of(date, offset);
// 2013-07-19 20:30 -02:00
OffsetDateTime minusTwo = plusFive.withOffsetSameInstant(ZoneOffset.ofHours(-2));Copy to clipboardErrorCopied

时差

Period 类以年月日来表示日期差，而 Duration 以秒与毫秒来表示时间差；Duration 适用于处理 Instant 与机器时间。

// periods
LocalDate firstDate = LocalDate.of(2010, 5, 17); // 2010-05-17
LocalDate secondDate = LocalDate.of(2015, 3, 7); // 2015-03-07
Period period = Period.between(firstDate, secondDate);
int days = period.getDays(); // 18
int months = period.getMonths(); // 9
int years = period.getYears(); // 4
boolean isNegative = period.isNegative(); // false
Period twoMonthsAndFiveDays = Period.ofMonths(2).plusDays(5);
LocalDate sixthOfJanuary = LocalDate.of(2014, 1, 6);
// add two months and five days to 2014-01-06, result is 2014-03-11
LocalDate eleventhOfMarch = sixthOfJanuary.plus(twoMonthsAndFiveDays);
// durations
Instant firstInstant= Instant.ofEpochSecond( 1294881180 ); // 2011-01-13 01:13
Instant secondInstant = Instant.ofEpochSecond(1294708260); // 2011-01-11 01:11
Duration between = Duration.between(firstInstant, secondInstant);
// negative because firstInstant is after secondInstant (-172920)
long seconds = between.getSeconds();
// get absolute result in minutes (2882)
long absoluteResult = between.abs().toMinutes();
// two hours in seconds (7200)
long twoHoursInSeconds = Duration.ofHours(2).getSeconds();

时间戳

在 Java 8 之前，我们使用 java.sql.Timestamp 来表示时间戳对象，可以通过以下方式创建与获取对象：

// 利用系统标准时间创建
Timestamp timestamp = new Timestamp(System.currentTimeMillis());
// 从 Date 对象中创建
new Timestamp((new Date()).getTime());
// 获取自 1970-01-01 00:00:00 GMT 以来的毫秒数
timestamp.getTime();Copy to clipboardErrorCopied

在 Java 8 中，即可以使用 java.time.Instant 来表示自从 1970-01-01T00:00:00Z 之后经过的标准时间：

// 基于静态函数创建
Instant instant = Instant.now();
// 基于 Date 或者毫秒数转换
Instant someInstant = someDate.toInstant();
Instant someInstant = Instant.ofEpochMilli(someDate.getTime());
// 基于 TimeStamp 转换
Instant instant = timestamp.toInstant();
// 从 LocalDate 转化而来
LocalDate.now().atStartOfDay().toInstant(ZoneOffset.UTC)
// 从 LocalDateTime 转化而来
ldt.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant();
// 获取毫秒
long timeStampMillis = instant.toEpochMilli();
// 获取秒
long timeStampSeconds = instant.getEpochSecond();Copy to clipboardErrorCopied

Clock 方便我们去读取当前的日期与时间。Clock 可以根据不同的时区来进行创建，并且可以作为System.currentTimeMillis()的替代。这种指向时间轴的对象即是Instant类。Instants 可以被用于创建java.util.Date对象。

Clock clock = Clock.systemDefaultZone();
long millis = clock.millis();
Instant instant = clock.instant();
Date legacyDate = Date.from(instant);   // legacy java.util.Date
作品《Java 开发基础与工程实践 - Java 中时间与日期》由 王下邀月熊 发布于 匠果，转载请注明出处及链接地址： http://www.jiangguo.net/c/rd1/955.html