Java基礎篇(04)：日期與時間API用法詳解

知了一笑發表於2021-02-18
JavaAPI

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一、時間和日期

在系統開發中，日期與時間作為重要的業務因素，起到十分關鍵的作用，例如同一個時間節點下的資料生成，基於時間範圍的各種資料統計和分析，叢集節點統一時間避免超時等。

在時間和日期中有幾個關鍵概念：

  • 日期：通常年月日的組合表示當前日期。
  • 時間：通常時分秒的組合表示當前時間。
  • 時區：世界各國家與地區經度不同，劃分24個標準時區，相鄰時區的時間相差一個小時。
  • 時間戳：從UTC時間的1970-1-1 00:00:00起到現在的總秒數。

日期和時間的用法在系統中通常是獲取時間和一些常見的計算與格式轉換處理，在一些垮時區的業務中就會變的複雜很多，例如在電商業務中的全球貿易或者海淘等。

二、JDK原生API

1、Date基礎

基礎用法

java.sql.Date繼承java.util.Date，相關方法也大部分直接呼叫父類方法。

public class DateTime01 {
    public static void main(String[] args) {
        long nowTime = System.currentTimeMillis() ;
        java.util.Date data01 = new java.util.Date(nowTime);
        java.sql.Date date02 = new java.sql.Date(nowTime);
        System.out.println(data01);
        System.out.println(date02.getTime());
    }
}
列印：
Fri Jan 29 15:11:25 CST 2021
1611904285848

計算規則

public class DateTime02 {
    public static void main(String[] args) {
        Date nowDate = new Date();
        System.out.println("年:"+nowDate.getYear());
        System.out.println("月:"+nowDate.getMonth());
        System.out.println("日:"+nowDate.getDay());
    }
}

年份：當前時間減去1900；

public int getYear() {
    return normalize().getYear() - 1900;
}

月份：0-11表示1-12月份；

public int getMonth() {
    return normalize().getMonth() - 1;
}

天份：正常表示；

public int getDay() {
    return normalize().getDayOfWeek() - BaseCalendar.SUNDAY;
}

格式轉換

非執行緒安全的日期轉換API，該用法在規範的開發中是不允許使用的。

public class DateTime02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 預設轉換
        DateFormat dateFormat01 = new SimpleDateFormat() ;
        String nowDate01 = dateFormat01.format(new Date()) ;
        System.out.println("nowDate01="+nowDate01);
        // 指定格式轉換
        String format = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss";
        SimpleDateFormat dateFormat02 = new SimpleDateFormat(format);
        String nowDate02 = dateFormat02.format(new Date()) ;
        System.out.println("nowDate02="+nowDate02);
        // 解析時間
        String parse = "yyyy-MM-dd HH:mm";
        SimpleDateFormat dateFormat03 = new SimpleDateFormat(parse);
        Date parseDate = dateFormat03.parse("2021-01-18 16:59:59") ;
        System.out.println("parseDate="+parseDate);
    }
}

作為JDK初始版本就使用的日期和時間，Date類一直在專案中使用，但是相關API的方法都已經基本廢棄，通常使用一些二次封裝的時間元件。該API的設計堪稱Java中的最爛。

2、Calendar升級

Calendar作為一個抽象類，定義日期時間相關轉換與計算的方法，這個類目測

public class DateTime04 {
    public static void main(String[] args) {
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        calendar.set(Calendar.YEAR,2021);
        calendar.set(Calendar.MONTH,1);
        calendar.set(Calendar.DAY_OF_MONTH,12);
        calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY,23);
        calendar.set(Calendar.MINUTE,59);
        calendar.set(Calendar.SECOND,59);
        calendar.set(Calendar.MILLISECOND,0);
        DateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss") ;
        Date defDate = calendar.getTime();
        System.out.println(defDate+"||"+dateFormat.format(defDate));
    }
}
輸出：Fri Feb 12 23:59:59 CST 2021||2021-02-12 23:59:59

直觀感覺，Date中相關方法遷移Calendar實現，簡化Date的功能側重對日期與時間的實體封裝，Calendar複雜相關計算策略，DateFormat依舊用來做格式處理。但是Calendar依舊很少被使用，上述基礎API就已經是很好的說明了。

3、JDK1.8升級API

Java8之後的版本中，核心API類包括LocalDate-日期、LocalTime-時間、LocalDateTime-日期加時間。

  • LocalDate：日期描述是final修飾的不可變類，預設格式yyyy-MM-dd。
  • LocalTime：時間描述是final修飾的不可變類，預設格式hh:mm:ss.zzz。
  • LocalDateTime：日期與時間描述final修飾的不可變類。
public class DateTime05 {
    public static void main(String[] args) {
        // 日期：年-月-日
        System.out.println(LocalDate.now());
        // 時間：時-分-秒-毫秒
        System.out.println(LocalTime.now());
        // 日期時間：年-月-日 時-分-秒-毫秒
        System.out.println(LocalDateTime.now());
        // 日期節點獲取
        LocalDate localDate = LocalDate.now();
        System.out.println("[" + localDate.getYear() +
                "年]；[" + localDate.getMonthValue() +
                "月]；[" + localDate.getDayOfMonth()+"日]");
        // 計算方法
        System.out.println("1年後：" + localDate.plusYears(1));
        System.out.println("2月前：" + localDate.minusMonths(2));
        System.out.println("3周後：" + localDate.plusWeeks(3));
        System.out.println("3天前：" + localDate.minusDays(3));

        // 時間比較
        LocalTime localTime1 = LocalTime.of(12, 45, 45); ;
        LocalTime localTime2 = LocalTime.of(16, 30, 30); ;
        System.out.println(localTime1.isAfter(localTime2));
        System.out.println(localTime2.isAfter(localTime1));
        System.out.println(localTime2.equals(localTime1));

        // 日期和時間格式
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now() ;
        LocalDate myLocalDate = localDateTime.toLocalDate();
        LocalTime myLocalTime = localDateTime.toLocalTime();
        System.out.println("日期：" + myLocalDate);
        System.out.println("時間：" + myLocalTime);
    }
}

如果作為JodaTime元件的深度使用者，對這個幾個API使用基本無壓力。

4、時間戳

時間戳也是業務中常用的方式，基於Long型別表示時間，在很多時候遠比常規日期與時間的格式更好用。

public class DateTime06 {
    public static void main(String[] args) {
        // 精確到毫秒級別
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
        System.out.println(new Date().getTime());
        System.out.println(Calendar.getInstance().getTime().getTime());
        System.out.println(LocalDateTime.now().toInstant(
                ZoneOffset.of("+8")).toEpochMilli());
    }
}

這裡需要注意的是在實際業務中由於獲取時間戳的方式是多樣的，所以建議統一工具方法，和規定精確度，避免部分精確到秒部分精確到毫秒的問題，這樣可以規避在使用時相互轉換的情況。

三、JodaTime元件

在Java8之前JodaTime元件是大部分系統中的常見選擇，有很多方便好用的日期與時間的處理方法封裝。

基礎依賴：

<dependency>
    <groupId>joda-time</groupId>
    <artifactId>joda-time</artifactId>
</dependency>

在joda-time提供的元件之上做一個簡單的工具類封裝，保證業務處理風格統一。

public class JodaTimeUtil {

    // 時間格式
    public static final String DATE_FORMAT = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss";

    private JodaTimeUtil (){}

    // 獲取當前時間
    public static DateTime getCurrentTime (){
        return new DateTime() ;
    }

    // 獲取指定時間
    public static DateTime getDateTime (Object obj){
        return new DateTime(obj) ;
    }

    // 把時間以指定格式轉換為字串
    public static String getNowDate (Date date, String format){
        return new DateTime(date).toString(format) ;
    }

    // 獲取星期時間
    public static String getWeek (Object date){
        DateTime time = getDateTime (date) ;
        String week = null ;
        switch (time.getDayOfWeek()) {
            case DateTimeConstants.SUNDAY:
                week = "星期日";
                break;
            case DateTimeConstants.MONDAY:
                week = "星期一";
                break;
            case DateTimeConstants.TUESDAY:
                week = "星期二";
                break;
            case DateTimeConstants.WEDNESDAY:
                week = "星期三";
                break;
            case DateTimeConstants.THURSDAY:
                week = "星期四";
                break;
            case DateTimeConstants.FRIDAY:
                week = "星期五";
                break;
            case DateTimeConstants.SATURDAY:
                week = "星期六";
                break;
            default:
                break;
        }
        return week ;
    }
}

四、原始碼地址

GitHub·地址
https://github.com/cicadasmile/java-base-parent
GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile/java-base-parent

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