java中的日期

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Java 8另一个新增的重要特性就是引入了新的时间和日期API，它们被包含在java.time包中。借助新的时间和日期API可以以更简洁的方法处理时间和日期。

在介绍本篇文章内容之前，我们先来讨论Java 8为什么要引入新的日期API，与之前的时间和日期处理方式有什么不同？

在Java 8之前，所有关于时间和日期的API都存在各种使用方面的缺陷，主要有：

  • Java的java.util.Date和java.util.Calendar类易用性差，不支持时区，而且他们都不是线程安全的；
  • 用于格式化日期的类DateFormat被放在java.text包中，它是一个抽象类，所以我们需要实例化一个SimpleDateFormat对象来处理日期格式化，并且DateFormat也是非线程安全，这意味着如果你在多线程程序中调用同一个DateFormat对象，会得到意想不到的结果。
  • 对日期的计算方式繁琐，而且容易出错，因为月份是从0开始的，从Calendar中获取的月份需要加一才能表示当前月份。

由于以上这些问题，出现了一些三方的日期处理框架，例如Joda-Time，date4j等开源项目。但是，Java需要一套标准的用于处理时间和日期的框架，于是Java 8中引入了新的日期API。新的日期API是JSR-310规范的实现，Joda-Time框架的作者正是JSR-310的规范的倡导者，所以能从Java 8的日期API中看到很多Joda-Time的特性。

JVM设置时区的方法

设置系统的时区

一般类Linux类都是使用环境变量TZ设置时区

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export TZ="Asia/Tokyo"

设置java参数

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java -Duser.timezone="Asia/Tokyo" com.company.Main

直接在程序中设置

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TimeZone.setDefault(TimeZone.getTimeZone("Asia/Tokyo"));

全球化

如果你是在做一个全球化的系统，那么最好不要用上面的全局设置，而是在每一次操作时间的时候，都根据时区进行转换。
数据库统一使用UTC时区。

  • 比如处理一个东京用户输入的时间，把时间从Asia/Tokyo转换为UTC时区进行存储。
  • 数据库的时间要向纽约用户呈现时，把时间从UTC时区转为America/New_York

Java 8日期/时间类

Java 8的日期和时间类包含LocalDate、LocalTime、Instant、Duration以及Period，这些类都包含在java.time包中，下面我们看看这些类的用法。
先看一个各个类之间的关系图：

LocalDate

LocalDate类表示一个具体的日期，但不包含具体时间，也不包含时区信息

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LocalDate localDate = LocalDate.of(2017, 1, 4);     // 初始化一个日期：2017-01-04
int year = localDate.getYear();                     // 年份：2017
Month month = localDate.getMonth();                 // 月份：JANUARY
int dayOfMonth = localDate.getDayOfMonth();         // 月份中的第几天：4
DayOfWeek dayOfWeek = localDate.getDayOfWeek();     // 一周的第几天：WEDNESDAY
int length = localDate.lengthOfMonth();             // 月份的天数：31
boolean leapYear = localDate.isLeapYear();          // 是否为闰年：false

LocalTIme

LocalTime包含具体时间,但不包含日期

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LocalTime localTime = LocalTime.of(17, 23, 52);     // 初始化一个时间：17:23:52
int hour = localTime.getHour();                     // 时：17
int minute = localTime.getMinute();                 // 分：23
int second = localTime.getSecond();                 // 秒：52

LocalDateTime

LocalDateTime类是LocalDate和LocalTime的结合体

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LocalDateTime ldt1 = LocalDateTime.of(2017, Month.JANUARY, 4, 17, 23, 52);
LocalDate localDate = LocalDate.of(2017, Month.JANUARY, 4);
LocalTime localTime = LocalTime.of(17, 23, 52);
LocalDateTime ldt2 = localDate.atTime(localTime);
LocalDate date = ldt1.toLocalDate();
LocalTime time = ldt1.toLocalTime();

ZonedDateTime

结合了LocalDateTime与类zoneid类。它用于表示具有时区（地区/城市，如欧洲/巴黎）的完整日期（年，月，日）和时间（小时，分钟，秒，纳秒）。

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DateTimeFormatter format = DateTimeFormatter.ofPattern("YYYY-MM-dd  HH:mm:ss");
LocalDateTime leaving = LocalDateTime.of(2013, Month.JULY, 20, 19, 30);
ZoneId leavingZone = ZoneId.of("America/Los_Angeles");
ZonedDateTime departure = ZonedDateTime.of(leaving, leavingZone);
System.out.printf("LEAVING:  %s", departure.format(format));

ZoneId arrivingZone = ZoneId.of("Asia/Tokyo");
ZonedDateTime arrival = departure.withZoneSameInstant(arrivingZone) // 转换为东京时区
                .plusMinutes(650);
System.out.printf("ARRIVING: %s", arrival.format(format));

OffsetDateTime

实际上，结合了LocalDateTime与ZoneOffset类。它用于表示格林威治/ UTC 时间的偏移量 （+/-小时：分钟，例如 +06：00 或-08:00）的整个日期（年，月，日）和时间（小时，分钟，秒，纳秒）

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DateTimeFormatter format = DateTimeFormatter.ofPattern("YYYY-MM-dd  HH:mm:ss");
LocalDateTime tokyoLocalDate = LocalDateTime.of(2013, Month.JULY, 20, 19, 30);
ZoneOffset tokyoOffset = ZoneOffset.of("+09:00");
OffsetDateTime tokyoOffsetDate = OffsetDateTime.of(tokyoLocalDate, tokyoOffset);
System.out.printf("Tokyo Date Time:  %s\n", tokyoOffsetDate.format(format));

ZoneOffset beijingOffset = ZoneOffset.of("+08:00");
OffsetDateTime beijingOffsetDate = tokyoOffsetDate.withOffsetSameInstant(beijingOffset); //转换为北京时区
System.out.printf("Beijing Date Time:  %s\n", beijingOffsetDate.format(format));

OffsetDateTime和ZonedDateTime之间的差异在于后者包括涵盖夏令时调整的规则。

Instant

Instant用于表示一个时间戳，它与我们常使用的System.currentTimeMillis()有些类似，不过Instant可以精确到纳秒（Nano-Second），System.currentTimeMillis()方法只精确到毫秒（Milli-Second）。如果查看Instant源码，发现它的内部使用了两个常量，seconds表示从1970-01-01 00:00:00开始到现在的秒数，nanos表示纳秒部分（nanos的值不会超过999,999,999）。Instant除了使用now()方法创建外，还可以通过ofEpochSecond方法创建：

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Instant instant = Instant.ofEpochSecond(120, 100000);

ofEpochSecond()方法的第一个参数为秒，第二个参数为纳秒，上面的代码表示从1970-01-01 00:00:00开始后两分钟的10万纳秒的时刻，控制台上的输出为：

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1970-01-01T00:02:00.000100Z

Instant和LocalDateTime可以互相转换，因为LocalDateTime本身是没有时区的，所以转换时要指定时区。

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Instant instant = Instant.now();
LocalDateTime tokyoDateTime = LocalDateTime.ofInstant(instant, ZoneId.of("Asia/Tokyo"));
instant = tokyoDateTime.toInstant(ZoneOffset.of("+09:00"));

Duration

Duration的内部实现与Instant类似，也是包含两部分：seconds表示秒，nanos表示纳秒。两者的区别是Instant用于表示一个时间戳（或者说是一个时间点），而Duration表示一个时间段，所以Duration类中不包含now()静态方法。可以通过Duration.between()方法创建Duration对象：

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LocalDateTime from = LocalDateTime.of(2017, Month.JANUARY, 5, 10, 7, 0);    // 2017-01-05 10:07:00
LocalDateTime to = LocalDateTime.of(2017, Month.FEBRUARY, 5, 10, 7, 0);     // 2017-02-05 10:07:00
Duration duration = Duration.between(from, to);     // 表示从 2017-01-05 10:07:00 到 2017-02-05 10:07:00 这段时间

long days = duration.toDays();              // 这段时间的总天数
long hours = duration.toHours();            // 这段时间的小时数
long minutes = duration.toMinutes();        // 这段时间的分钟数
long seconds = duration.getSeconds();       // 这段时间的秒数
long milliSeconds = duration.toMillis();    // 这段时间的毫秒数
long nanoSeconds = duration.toNanos();      // 这段时间的纳秒数

Duration对象还可以通过of()方法创建，该方法接受一个时间段长度，和一个时间单位作为参数：

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Duration duration1 = Duration.of(5, ChronoUnit.DAYS);       // 5天
Duration duration2 = Duration.of(1000, ChronoUnit.MILLIS);  // 1000毫秒

Period

Period在概念上和Duration类似，区别在于Period是以年月日来衡量一个时间段，比如2年3个月6天：

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Period period = Period.of(2, 3, 6);

Period对象也可以通过between()方法创建，值得注意的是，由于Period是以年月日衡量时间段，所以between()方法只能接收LocalDate类型的参数：

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// 2017-01-05 到 2017-02-05 这段时间
Period period = Period.between(
                LocalDate.of(2017, 1, 5),
                LocalDate.of(2017, 2, 5));
int years = period.getYears();    //年
int months = period.getMonths();  //月
int days = period.getDays();      //日

日期的操作和格式化

增加和减少日期

Java 8中的日期/时间类都是不可变的，这是为了保证线程安全。

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LocalDate date = LocalDate.of(2017, 1, 5);          // 2017-01-05

LocalDate date1 = date.withYear(2016);              // 修改为 2016-01-05
LocalDate date2 = date.withMonth(2);                // 修改为 2017-02-05
LocalDate date3 = date.withDayOfMonth(1);           // 修改为 2017-01-01

LocalDate date4 = date.plusYears(1);                // 增加一年 2018-01-05
LocalDate date5 = date.minusMonths(2);              // 减少两个月 2016-11-05
LocalDate date6 = date.plus(5, ChronoUnit.DAYS);    // 增加5天 2017-01-10

上面例子中对于日期的操作比较简单，但是有些时候我们要面临更复杂的时间操作，比如将时间调到下一个工作日，或者是下个月的最后一天，这时候我们可以使用with()方法的另一个重载方法，它接收一个TemporalAdjuster参数，可以使我们更加灵活的调整日期：

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import static java.time.temporal.TemporalAdjusters.*;

LocalDate date7 = date.with(nextOrSame(DayOfWeek.SUNDAY));      // 返回下一个距离当前时间最近的星期日
LocalDate date9 = date.with(lastInMonth(DayOfWeek.SATURDAY));   // 返回本月最后一个星期六

TemporalAdjusters类中包含了很多静态方法可以直接使用，下面的表格列出了一些方法：

方法名 描述
dayOfWeekInMonth 返回同一个月中每周的第几天
firstDayOfMonth 返回当月的第一天
firstDayOfNextMonth 返回下月的第一天
firstDayOfNextYear 返回下一年的第一天
firstDayOfYear 返回本年的第一天
firstInMonth 返回同一个月中第一个星期几
lastDayOfMonth 返回当月的最后一天
lastDayOfNextMonth 返回下月的最后一天
lastDayOfNextYear 返回下一年的最后一天
lastDayOfYear 返回本年的最后一天
lastInMonth 返回同一个月中最后一个星期几
next / previous 返回后一个/前一个给定的星期几
nextOrSame / previousOrSame 返回后一个/前一个给定的星期几，如果这个值满足条件，直接返回

如果上面表格中列出的方法不能满足你的需求，你还可以创建自定义的TemporalAdjuster接口的实现，TemporalAdjuster也是一个函数式接口，所以我们可以使用Lambda表达式：

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@FunctionalInterface
public interface TemporalAdjuster {
    Temporal adjustInto(Temporal temporal);
}

比如给定一个日期，计算该日期的下一个工作日（不包括星期六和星期天）：

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LocalDate date = LocalDate.of(2017, 1, 5);
date.with(temporal -> {
    // 当前日期
    DayOfWeek dayOfWeek = DayOfWeek.of(temporal.get(ChronoField.DAY_OF_WEEK));

    // 正常情况下，每次增加一天
    int dayToAdd = 1;

    // 如果是星期五，增加三天
    if (dayOfWeek == DayOfWeek.FRIDAY) {
        dayToAdd = 3;
    }

    // 如果是星期六，增加两天
    if (dayOfWeek == DayOfWeek.SATURDAY) {
        dayToAdd = 2;
    }

    return temporal.plus(dayToAdd, ChronoUnit.DAYS);
});

格式化日期

新的日期API中提供了一个DateTimeFormatter类用于处理日期格式化操作，它被包含在java.time.format包中，Java 8的日期类有一个format()方法用于将日期格式化为字符串，该方法接收一个DateTimeFormatter类型参数：

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LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now();
String strDate1 = dateTime.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE);    // 20170105
String strDate2 = dateTime.format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);    // 2017-01-05
String strDate3 = dateTime.format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_TIME);    // 14:20:16.998
String strDate4 = dateTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd"));   // 2017-01-05
String strDate5 = dateTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("今天是：YYYY年 MMMM DD日 E", Locale.CHINESE)); // 今天是：2017年 一月 05日 星期四

同样，日期类也支持将一个字符串解析成一个日期对象，例如：

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String strDate6 = "2017-01-05";
String strDate7 = "2017-01-05 12:30:05";

LocalDate date = LocalDate.parse(strDate6, DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd"));
LocalDateTime dateTime1 = LocalDateTime.parse(strDate7, DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));

以下为字符的意义：

Symbol Meaning Presentation Examples
G era text AD; Anno Domini; A
u year year 2004; 04
y(常用) year-of-era year 2004; 04
D day-of-year number 189
M(常用)/L month-of-year number/text 7; 07; Jul; July; J
d(常用) day-of-month number 10
Q/q quarter-of-year number/text 3; 03; Q3; 3rd quarter
Y week-based-year year 1996; 96
w week-of-week-based-year number 27
W week-of-month number 4
E day-of-week text Tue; Tuesday; T
e/c localized day-of-week number/text 2; 02; Tue; Tuesday; T
F week-of-month number 3
a am-pm-of-day text PM
h clock-hour-of-am-pm (1-12) number 12
K hour-of-am-pm (0-11) number 0
k clock-hour-of-am-pm (1-24) number 0
H(常用) hour-of-day (0-23) number 0
m(常用) minute-of-hour number 30
s(常用) second-of-minute number 55
S(有时用) fraction-of-second fraction 978
A milli-of-day number 1234
n nano-of-second number 纳秒，987654321
N nano-of-day number 1234000000
V time-zone ID zone-id America/Los_Angeles; Z; -08:30
z time-zone name zone-name Pacific Standard Time; PST
O localized zone-offset offset-O GMT+8; GMT+08:00; UTC-08:00;ß
X zone-offset ‘Z’ for zero offset-X Z; -08; -0830; -08:30;-083015; -08:30:15;
x zone-offset offset-x +0000; -08; -0830; -08:30;-083015; -08:30:15;
Z zone-offset offset-Z +0000; -0800; -08:00;
p pad next pad modifier 1
‘ escape for text delimiter
‘’ single quote literal ‘
[ optional section start
] optional section end
# reserved for future use
{ reserved for future use
} reserved for future use

时区

Java 8中的时区操作被很大程度上简化了，新的时区类java.time.ZoneId是原有的java.util.TimeZone类的替代品。ZoneId对象可以通过ZoneId.of()方法创建，也可以通过ZoneId.systemDefault()获取系统默认时区：

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ZoneId shanghaiZoneId = ZoneId.of("Asia/Shanghai");
ZoneId tokyoZoneId = ZoneId.of("Asia/Tokyo");
ZoneId systemZoneId = ZoneId.systemDefault();

有了ZoneId，我们就可以将一个LocalDate、LocalTime或LocalDateTime对象转化为ZonedDateTime对象：

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ocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.of(localDateTime, shanghaiZoneId);

将zonedDateTime打印到控制台为：

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2017-01-05T15:26:56.147+08:00[Asia/Shanghai]

ZonedDateTime对象由两部分构成，LocalDateTime和ZoneId，其中2017-01-05T15:26:56.147部分为LocalDateTime，+08:00[Asia/Shanghai]部分为ZoneId。
另一种表示时区的方式是使用ZoneOffset，它是以当前时间和世界标准时间（UTC）/格林威治时间（GMT）的偏差来计算，例如：

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ZoneOffset zoneOffset = ZoneOffset.of("+09:00");
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
OffsetDateTime offsetDateTime = OffsetDateTime.of(localDateTime, zoneOffset);

转载：https://lw900925.github.io/java/java8-newtime-api.html