Java 日期和時間

本小節(jié)我們將學(xué)習(xí) Java 中的日期和時間，日期和時間在我們的實際開發(fā)中非常常用，例如用戶的注冊、數(shù)據(jù)的增刪改、對敏感信息的操作等等都需要記錄下日期和時間。通過本小節(jié)的學(xué)習(xí)，你將了解到什么是日期、什么是時間、什么是時區(qū)，Java 中 Date 類的 API 介紹，Calendar 日歷類的使用，LocalDateTime 類的相關(guān) API 介紹等內(nèi)容。

1. 什么是日期和時間

日期指的是某一天，例如：

• 2020-10-24：2020 年 10 月 24 日；
• 1998-6-14：1998 年 6 月 14 日。

時間就是指某一個時刻，它分為兩種，一種是帶日期的時間，另外一種是不帶日期的時間，例如：

• 2020-10-24 08:30:23：2020 年 10 月 24 日 8 時 30 分 23 秒；
• 11:22:33：11 時 22 分 33 秒。

2. 什么是時區(qū)

我們知道，地球上的不同地區(qū)是有時差的，因此想要準(zhǔn)確定位一個時刻，還需要加上時區(qū)。

時區(qū)有以下 3 種表示方式：

1. GMT 或者 UTC 加時區(qū)偏移表示：例如：GMT+08:00 或者 UTC+08:00 表示東八區(qū)；
2. 縮寫表示：例如：CST 表示 China Standard Time（中國標(biāo)準(zhǔn)時間），但是此縮寫也可表示 Central Standard Time USA（美國中部時間），容易混淆不推薦使用；
3. 洲 / 城市：例如：Asia/Shanghai 表示上海所在地的時區(qū)。注意城市名稱不是任意的城市，而是由國際標(biāo)準(zhǔn)組織規(guī)定的城市。

3. Date 類的使用

java.util.Date 類日期表示特定的時間瞬間，精度為毫秒。我們下面來看一下這個類的構(gòu)造方法和常用方法。

3.1 構(gòu)造方法

• Date()：創(chuàng)建一個對應(yīng)當(dāng)前時間的日期對象；
• Date(long date)：創(chuàng)建指定毫秒數(shù)的日期對象。

由于其他 4 個構(gòu)造方法已經(jīng)過期，這里我們不進行介紹。

3.2 常用方法

• String toString()：將此日期對象轉(zhuǎn)換為以下形式的字符串：星期 月 日 時：分: 秒 時區(qū) 年；
• long getTime()：返回此日期對象表示的自 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 GMT 以來的毫秒數(shù)；
• void setTime()：將此日期對象設(shè)置為表示 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 GMT 之后的時間點（毫秒）。

大多數(shù)其他方法都已經(jīng)過期，此處不再一一列舉，可翻閱官方文檔以了解更多內(nèi)容。

Tips：除了 java.util 包下的 Date 類，在 java.sql 包下也有一個 Date 類。它是對應(yīng)數(shù)據(jù)庫字段的日期類型的類，與數(shù)據(jù)庫交互的時候才會用到，由于目前我們不涉及數(shù)據(jù)庫相關(guān)知識，此處做一個了解即可。我們更常用的還是 java.util 包下的 Date 類。

3.3 實例

創(chuàng)建日期對象，并打印 toString() 方法的結(jié)果：

import java.util.Date;

/**
 * @author colorful@TaleLin
 */
public class DateDemo1 {

    public static void main(String[] args) {
        // 實例化一個date對象
        Date date = new Date();
      	// 調(diào)用 toString() 方法
        String s = date.toString();
        System.out.println(s);
    }

}

運行結(jié)果：

Wed Jun 10 10:21:10 CST 2020

我執(zhí)行代碼的時間是 2020 年 06 月 10 日 10:22:10 星期三，因此得到了如上的運行結(jié)果。

調(diào)用 getTime() 方法獲取當(dāng)前日期對象自 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 GMT 以來的毫秒數(shù)：

import java.util.Date;

/**
 * @author colorful@TaleLin
 */
public class DateDemo2 {

    public static void main(String[] args) {
        // 實例化一個date對象
        Date date = new Date();
        // 調(diào)用 getTime() 方法
        long time = date.getTime();
        System.out.println(time);
    }

}

運行結(jié)果：

1591755946922

4. Calendar 類的使用

Calendar 類是一個抽象類，它提供了一些方法，用于在特定的時間瞬間與一組日歷字段（如年、月、月、日、小時等）之間進行轉(zhuǎn)換，以及用于處理日歷字段（如獲取下一周的日期）。

4.1 實例化

由于 Calendar 類是一個抽象類，不能直接實例化，想要獲取其實例對象通常有兩種方法：

1. 使用 Calendar.getInstance() 方法（更常用）；
2. 調(diào)用它的子類的 GregorianCalendar 的構(gòu)造方法。

實例如下：

Calendar calendar = Calendar.getInstance();

4.3 常用方法

• static Calendar getInstance()：使用默認時區(qū)和區(qū)域設(shè)置獲取日歷；
• int get(int field)：返回給定日歷字段的值；
• void set(int field, int value)：將給定的日歷字段設(shè)置為給定值。（此外，set() 還有很多重載方法）

get(int field) 和 set(int field, int value) 方法的 field 參數(shù)是 int 類型，我們可以使用 Calendar 類下的一些靜態(tài)字段來表示，如下是官方文檔關(guān)于 Calendar 類的部分靜態(tài)字段的截圖：

更多常用方法和靜態(tài)字段請查閱官方文檔。

4.3 實例

4.3.1 get () 方法實例

import java.util.Calendar;

/**
 * @author colorful@TaleLin
 */
public class CalendarDemo1 {

    public static void main(String[] args) {
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        // 獲取今天是這一周的第幾天
        int i = calendar.get(Calendar.DAY_OF_WEEK);
        // 獲取今天是這一月的第幾天
        int i1 = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        // 獲取今天是這一月的第幾周
        int i2 = calendar.get(Calendar.DAY_OF_WEEK_IN_MONTH);
        // 獲取今天是這一年的第幾天
        int i3 = calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR);
        System.out.println("今天是這一周的第" + i + "天");
        System.out.println("今天是這一月的第" + i1 + "天");
        System.out.println("今天是這一月的第" + i2 + "周");
        System.out.println("今天是這一年的第" + i3 + "天");
    }
}

運行此段代碼的時間是 2020 年 06 月 10 日，運行結(jié)果如下：

今天是這一周的第4天
今天是這一月的第10天
今天是這一月的第2周
今天是這一年的第162天

通過調(diào)用 get() 方法，我們很方便地獲取到了當(dāng)前時間在日歷上是第幾天。要特別注意的是，獲取月份，返回的值是從 0 開始的（0 ~ 11），依次表示 1 月到 12 月；獲取一周的第 n 天，這里的返回值為 1~7，1 表示周日，2 表示周一，以此類推。

4.3.2 set () 方法實例

import java.util.Calendar;

/**
 * @author colorful@TaleLin
 */
public class CalendarDemo2 {

    public static void main(String[] args) {
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        // 設(shè)置2022年:
        calendar.set(Calendar.YEAR, 2022);
        // 設(shè)置9月: (8表示9月)
        calendar.set(Calendar.MONTH, 8);
        // 設(shè)置9日:
        calendar.set(Calendar.DATE, 9);
        // 設(shè)置時間:
        calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 0);
        calendar.set(Calendar.MINUTE, 0);
        calendar.set(Calendar.SECOND, 0);
        System.out.println(calendar.getTime().toString());
    }
}

運行結(jié)果：

Fri Sep 09 00:00:00 CST 2022

上面代碼分別設(shè)置了日歷的年、月、日、時、分、秒，Calendar.getTime() 可以將一個 Calendar 對象轉(zhuǎn)換成 Date 對象，最后再打印這個對象。

5. Java8 后新的日期和時間 API

5.1 為什么要提供新的 API

在 Java8 以后，提供了新的日期和時間 API，舊 API 的如下缺點得到了解決：

• 可變性：舊的 API 日期和時間是可變的，日期和時間這樣的類應(yīng)該是不可變的；
• 偏移性：Date 中的年份是從 1990 年開始，月份是從 0 開始，星期天是用 1 表示的，不了解 API 的開發(fā)者很容易用錯；
• 格式化：SimpleDateFormat 只能用于格式化 Date 類型，不能格式化 Calendar 類型。

5.2 新 API 概述

新的日期時間 API 吸取了 Joda-Time 的精華，提供了更優(yōu)秀易用的 API，位于 java.time 包中，包含了 LocalTime（本地時間）、LocalDate（本地日期）、LocalDateTime（本地日期時間）、ZonedDateTime（帶時區(qū)的日期時間）和 Duration（時間間隔）類。

而 java.util.Date 類下面增加了 toInstant() 方法，用于把 Date 轉(zhuǎn)換為新的類型。這些 API 大大簡化了日期時間的運算。

對偏移性的不合理設(shè)計也有修正：月份使用 1~12 表示 1 月 到 12 月，星期使用 1 ~ 7 表示星期一到星期天。

另外，使用了新的 DateTimeFormatter 來取代舊的 SimpleDateFormat。

5.3 LocalDateTime 相關(guān)類的使用

import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;

/**
 * @author colorful@TaleLin
 */
public class LocalDateTimeDemo1 {

    public static void main(String[] args) {
        // 獲取當(dāng)前日期
        LocalDate localDate = LocalDate.now();
        // 獲取當(dāng)前時間
        LocalTime localTime = LocalTime.now();
        // 獲取當(dāng)前日期和時間
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
        // 打印
        System.out.println(localDate);
        System.out.println(localTime);
        System.out.println(localDateTime);
    }

}

運行結(jié)果：

2020-06-10
14:17:48.618294
2020-06-10T14:17:48.618421

在實際開發(fā)中，LocalDateTime 相較于 LocalDate 和 LocalTime 更加常用。

本地日期和時間通過 now() 獲取到的總是以當(dāng)前默認時區(qū)返回的。

另外，可以使用 of() 方法來設(shè)置當(dāng)前日期和時間：

// 2020-9-30
LocalDate date = LocalDate.of(2020, 9, 30);
// 14:15:10
LocalTime time = LocalTime.of(14, 15, 10);
// 將date和time組合成一個LocalDateTime
LocalDateTime dateTime1 = LocalDateTime.of(date, time);
// 設(shè)置 年、月、日、時、分、秒
LocalDateTime dateTime2 = LocalDateTime.of(2020, 10, 21, 14, 14);

6. 小結(jié)

通過本小節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道了日期、時間和時區(qū)的基本概念，在 Java 8 之前，通過 Date 類、Calendar 類以及 SimpleDateFormat 類來操作日期和時間，Java 8 以后，java.time 包下新增了一批新的日期時間 API，修復(fù)了舊 API 的一些缺點，簡化了開發(fā)者操作日期和時間的難度。本小節(jié)內(nèi)容比較簡單，梳理了 Java 對于日期時間處理的相關(guān) API，大家參照文檔，加以練習(xí)即可。