Java日期时间

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 2020/02/17 

Java日期时间

Date和Calendar

在计算机中，以整数存储的时间戳（从1970年1月1日零点到现在所经历的秒数）表示某一个时刻，它打印出的各种各样的时间表示，则是数据的展示。展示有多种形式，本质上就是一个转换方法。

1	String toDisplay(int n){...}

Epoch Time又称为时间戳，在不同的编程语言中，会有几种存储方式：

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，小数点后面表示零点几秒

Java标准库API

提供了两套处理日期和时间的API：

java.util包，主要包括Data, Calendar, TimeZone
Java8新API定义在java.time包，主要包括LocalDateTime, ZonedDateTime, ZoneId

Date

java.util.Date用于表示一个日期和时间的对象，实际上存储了一个long类型以毫秒表示的时间戳。

public class Date implements Serializable, Cloneable, Comparable<Date>{
  private transient long fastTime;
  ....
}

基本方法

Date date = new Date();
date.getYear() + 1900 ; // 获取年份
date.getMonth() + 1 ; //0-11
date.getDate(); //1-31

date.toString(); //转化为String
date.toGMTString(); //转化为GMT
date.toLocaleString(); //转化为本地时区

自定义格式输出

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Date date = new Date();
var sd = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
sd.format(date);

M：输出9
MM：输出09
MMM：输出Sep
MMMM：输出September

缺点：无法转化其他时区，很难对日期和时间进行计算

Calendar

与Date比多了一个可以做简单的日期和时间计算的功能。

Calendar c = Calendar.getInstance();
int y = c.get(Calendar.YEAR);
int m = 1 + c.get(Calendar.MONTH); //月份加1
int d = c.get(Calendar.DAY_OF_MOUTH); 
int w = c.get(Calendar.DAY_OF_WEEK); //1-7表示周日-周六
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);

利用Calendar.getTime()可以将一个Calendar对象转化为Date对象，然后用SimpleDateFormat进行格式化了。

计算：

Calendar c = Calendar.getInstance();
c.clear();
c.set(2019, 10, 20, 8, 15, 0);
c.add(Calendar.DAY_OF_MOUTH, 5);
c.add(Calendar.HOUR_OF_DAY, -2);
var sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
Date d = c.getTime();
System.out.println(sdf.format(d)); // 2019-10-25 6:15:00

TimeZone

与Date和Calendar相比，提供了时间转换的功能。时区用TimeZone对象表示：

TimeZone tzDefault = TimeZone.getDefault(); //当前时区
TimeZone tzGMT9 = TimeZone.getTimeZone("GMT+09:00"); //GMT+9时区
TimeZone tzNy = TimeZone.getTimeZone("America/New_York"); // 纽约时区
//要列出系统支持的所有ID，请使用TimeZone.getAvailableIDs()

转化时区

Calendar c = Calendar.getInstance();
c.clear(); //清除所有字段
c.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("Asia/Shanghai"));
c.set(2019, 10, 20, 8, 15, 0); //设置年月日时分秒

var sdf = new SimpleDateFormat("yyyy=MM-dd HH:mm:ss"); //设置输出格式
sdf.setTimeXone(TimeZone.getTimeZone("America/New_York"));
System.out.println(sdf.format(c.getTime())); //2019-11-19 19:15:00
//格式化获取的Date对象（注意Date对象无时区信息，时区信息存储在SimpleDateFormat中）

LocalDateTime

从java8开始，java.time提供了新的日期和时间API，主要涉及的类型有：

本地日期和时间：LocalDateTime, LocalDate, LocalTime
带时区的日期和时间：ZoneDateTime
时刻：Instant
时区：ZoneID, ZoneOffset
时间间隔：Duration
格式类型：DateTimeFormatter

另外修正了：

Month的范围有1-12表示
Week范围从1-7表示

LocalDateTime

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LocalDate d = LocalDate.now();
LocalTime t = LocalTime.now();
LocalDateTime dt = LocalDateTime.now();

创建日期：

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LocalDateTime dt = LocalDateTime.of(2019, 11, 30, 15, 16, 17);

LocalDateTime dt2 = LocalDateTime.parse("2019-11-19T15:16:17"); //字符串转为LocalDateTime

注意ISO 8601规定的日期和时间分隔符是T。标准格式如下：

日期：yyyy-MM-dd
时间：HH:mm:ss
带毫秒的时间：HH:mm:ss.SSS
日期和时间：yyyy-MM-dd’T’HH:mm:ss
带毫秒的日期和时间：yyyy-MM-dd’T’HH:mm:ss.SS

自定义输出的格式DateTimeFormatter

//自定义格式化
DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd HH:mm:ss");
System.out.println(dtf.format(LocalDateTime.now()));
//自定义格式解析
LocalDateTime dt2 = LocalDateTime.parse("2019/11/30 15:16:17");
System.out.println(dt2);

//另一种创建DateTimeFormatter的方法传入字符串时指定Locale
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofParttren("E, yyyy-MM-dd HH:mm", Locale.US);

和SimpleDateFormat不同的是，DateTimeFormatter不但是不变对象，它还是线程安全的。因为SimpleDateFormat不是线程安全的，使用的时候，只能在方法内部创建新的局部变量。而DateTimeFormatter可以只创建一个实例，到处引用。

LocalDateTime加减

1	LocalDataTime dt = dt.plusDays(5).minusHours(3); //加5天，减3小时

加减月份会自动调整

对日期和时间调整则使用withXXX()方法

//调整年：withYear()
//调整月：withMonth()
//调整日：withDayOfMonth()
//调整时：withHour()
//调整分：withMinute()
//调整秒：withSecond()

更复杂的运算：

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LocalDateTime fDay = LocalDate.now().withDayOfMonth(1).atStartOfDay(); //从本月第一天00:00时刻

LocalDate lDay = LocalDate.now().with(TemporalAdjusters.lastDayOfMonth()); //本月最后一天

要判断两个LocalDateTime先后，可以使用isBefore(), isAfter()

注：LocalDateTime无法与时间戳进行转换，因为LocalDateTime没有时区

Duration和Period

Duration表示两个时刻之前的时间间隔，Period表示两个日期之间的天数

LocalDateTime start = LocalDateTime.of(2019, 11, 11, 1, 2, 0);
LocalDateTime end = LocalDateTime.of(2020, 1, 1, 2, 2, 0);
Duration d = Duration.between(start, end); //PT1225H

Period p = LocalDate.of(2019, 11, 11).until(LocalDate.of(2020, 1, 1)); //P1M21D

Duration和Period的表示方法也符合ISO 8601的格式，它以P...T...的形式表示，P...T之间表示日期间隔，T后面表示时间间隔。如果是PT...的格式表示仅有时间间隔。利用ofXxx()或者parse()方法也可以直接创建Duration：

1 2	Duration d1 = Duration.ofHours(10); //10hours Duration d2 = Duration.parse("P1DT2H3M"); // 1 day, 2 hours, 3 minutes

ZonedDateTime

要表示一个带时区的日期和时间ZonedDateTime ,可以理解成LocalDateTime加ZoneId。

ZoneId是java.time引入新的时区类，创建ZonedDateTime对象：

ZonedDateTime zbj = ZonedDateTime.now(); //默认时区
- ZonedDateTime zny = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("America/New_York"));
通过LocalDateTime附加一个ZoneId

1 2	LocalDateTime ldt = LocalDateTime.of(2020, 1, 1, 1, 0, 0); ZonedDateTime zbj = ldt.atZone(ZoneId.systemDefault());

时区转换

要转换时区，使用ZonedDateTime对象的withZoneSameInstant()

1 2	ZonedDataTime zbj = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Shanghai")); ZonedDataTime zny = zbj.withZoneSameInstant(ZoneId.of("America/New_York"));

转化为本地时间：

LocalDateTime ldt = zdt.toLocalDateTime();

转化后丢失时区信息。

Instant

计算机存储的当前时间，本质上只是一个不断递增的整数。Java提供的System.currentTimeMillis()返回的就是以毫秒表示的当前时间戳。

这个时间戳在java.time以Instant类型表示，和Instant.now()获取时间戳效果类似。

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System.out.println(Instant.now()); //2020-02-16T15:59:28.433728Z
System.out.println(Instant.now().getEpochSecond()); //1581868861 long类型
//toEpochMilli() 返回毫秒

实际上，Instant内部只有两个核心字段：

public final class Instant implemet ...{
  private final long seconds;
  private final int nanos; //纳秒级别精度
}

既然Instant是时间戳，加上一个时区，就可以创建出ZonedDateTime

1 2	Instant ins =Instant.ofEpochSecond(1581868861); ZonedDateTime zdt = ins.atZone(ZoneId.systemDefault());

所以，LocalDateTime，ZoneId，Instant，ZonedDateTime和long都可以互相转换。

需注意：long类型以毫秒还是秒为单位

版本日期转化

旧API转新API

Date或Calendar，通过toInstant转为Instantd对象，再继续转为ZonedDateTime

旧的TimeZone提供了一个toZoneId()，可以把自己变成新的ZoneId。

新API转为旧API

只能借助long转

ZonedDateTime zdt = ZonedDateTime.now();
long ts = zdt.toEpochSecond() * 1000;

Date date = new Date(ts);

新的ZoneId转换为旧的TimeZone，需要借助ZoneId.getId()返回的String完成

数据库中存储日期和时间

java.sql.Date，继承自java.util.Date,但会自动忽略所有时间相关信息（也就是不会有时区区分）

在数据库，存在几种时间和日期类型：

实际上，在数据库中，我们需要存储的最常用的是时刻（Instant），因为有了时刻信息，就可以根据用户自己选择的时区，显示出正确的本地时间。

因此在数据库中存储时间戳时，尽量使用long型时间戳，它具有省空间，效率高，不依赖数据库的优点。

Author：John Doe

Link：http://example.com/2020/02/17/Java/Java%E6%97%A5%E6%9C%9F%E6%97%B6%E9%97%B4/

Publish date：February 17th 2020, 12:19:08 am

Update date：October 3rd 2022, 11:32:10 pm

License：本文采用知识共享署名-非商业性使用 4.0 国际许可协议进行许可

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1.3. ZonedDateTime
1. 1.3.0.1. 时区转换

1.4. Instant

1.5. 版本日期转化

1.5.0.1. 旧API转新API
1.5.0.2. 新API转为旧API
1.5.0.3. 数据库中存储日期和时间