Java 8 日期和時間處理

Java 8 日期和時間處理

前言

近來工作中，涉及到 Unix 日期轉換與計算的問題，平日裏的習慣則是使用 Java 8 之前的日期和時間處理 api —— java.util.Date，以及 java.util.Calendar 之類的。同事建議我試試 Java 8 的 LocalDate 之類，新增日期 api，於是乎就有了這篇筆記。

本文的 Github 地址：https://github.com/hochenchong/learnJava/blob/master/note/base/Java 8 日期和時間處理.md

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Java 8 日期 API 的誕生背景

• 易用性
  • java.util.Date 月份從 0 開始，一月是 0，十二月是 11
  • java.time.LocalDate 月份和星期都改成了 enum
  • 日期時間的操作，經常是往前推或往後推幾天的情況，用 java.util.Date 配合 Calendar 要寫好多代碼
• 線程安全
  • java.util.Date 和 DateFormatter 都不是線程安全的
  • 而 LocalDate 和 LocalTime 使用了 final 修飾類，是不變類型，線程安全且不能修改

如同 https://www.joda.org/joda-time/ 所說，

The standard date and time classes prior to Java SE 8 are poor. By tackling this problem head-on, Joda-Time became the de facto standard date and time library for Java prior to Java SE 8. 

Java SE 8 之前的標準日期類和時間類很差。通過正面解決這個問題，Joda-Time 成爲 Java SE 8 之前Java 事實上的標準日期和時間庫。

因此，Java SE 8 借鑑了 Joda Time 的很多特性，從而誕生了新的日期 API。

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Java 8 日期 API

• LocalDate 只包含日期，不包含時間（與時區無關）
• LocalTime 只包含時間，不包含日期（與時區無關）
• LocalDateTime 同時包含日期和時間（與時區無關）
• Instant 時刻，
  距離格林尼治標準時間 1970 年 1 月 1 日 0 時 0 分 0 秒的毫秒數，需要通過時區轉換日期和時間信息（與時區無關）
• ZonedDateTime 特定時區日期和時間
• ZoneId/ZoneOffset 時區

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使用

LocalDate 使用

// LocalDate 使用
// 獲取當前日期
LocalDate today = LocalDate.now();
// 自己設置日期，參數：年，月，日
LocalDate parseDate = LocalDate.of(2019, 9, 18);
// 或者，格式要求 yyyy-MM-dd，有個重載方法可以指定格式
LocalDate parseDate1 = LocalDate.parse("2018-09-18");

// 獲取當前月的第一天
LocalDate firstDay = today.withDayOfMonth(1);
// 獲取當前月的最後一天
LocalDate lastDay = today.with(TemporalAdjusters.lastDayOfMonth());
// 獲取當前月的第一個星期一
LocalDate firstMonday = 
today.with(TemporalAdjusters.firstInMonth(DayOfWeek.MONDAY));

// 日期比較與計算
// 當前日 是否早於 當前月的第一天
boolean isBefore = today.isBefore(firstDay);
boolean isAfter = today.isAfter(firstDay);
// 當前日 與 當前月的第一天 相差多少天
int howManyDays = today.compareTo(firstDay);
// 當前日加 1 天
LocalDate plusOneDay = today.plusDays(1);
// 當前日往前推 1 個月
LocalDate minusOneMonth = today.minusMonths(1);

LocalTime 使用

// LocalTime 使用
// 獲取當前時間
LocalTime nowTime = LocalTime.now();
// 消除毫秒
LocalTime localTime = nowTime.withNano(0);
// 構造時間，按照 ISO 格式即可，例如：01:00，01:00:00，01:00:00.001
LocalTime of = LocalTime.of(0, 2);
LocalTime parse = LocalTime.parse("01:00");

LocalDateTime 與 Date 或 時間戳的轉換

// LocalDateTime 與 Date 或 時間戳的轉換，主要藉助於 Instant
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
// LocalDateTime 轉時間戳，獲取毫秒的時間戳，相當於 Date 的 getTime() 方法
Instant instant = localDateTime.toInstant(ZoneOffset.of("+8"));
long milliseconds = instant.toEpochMilli();
System.out.println("LocalDateTime 轉時間戳，毫秒級：" + milliseconds);
// 獲取秒的時間戳
long second = localDateTime.toEpochSecond(ZoneOffset.of("+8"));
System.out.println("LocalDateTime 轉時間戳，秒級：" + second);
// localDateTime 格式化輸出
System.out.println("LocalDateTime 格式化輸出：" + localDateTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd hh:mm:ss")));

// 時間戳轉 LocalDateTime
Instant instant1 = Instant.ofEpochMilli(milliseconds);
LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.ofInstant(instant, ZoneId.systemDefault());
System.out.println("時間戳轉 LocalDateTime：" + localDateTime1);

// LocalDateTime 轉 Date
ZonedDateTime zonedDateTime = localDateTime.atZone(ZoneId.systemDefault());
Instant instant2 = zonedDateTime.toInstant();
Date date = Date.from(instant2);
SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
System.out.println("LocalDateTime 轉 Date：" + simpleDateFormat.format(date));

// Date 轉 LocalDateTime
Instant instant3 = date.toInstant();
LocalDateTime localDateTime2 = LocalDateTime.ofInstant(instant3, ZoneId.systemDefault());
System.out.println("Date 轉 LocalDateTime：" + localDateTime2);

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小練習

練習一：打印本月日曆

本練習在《Java 核心技術 卷1：基礎知識》（原書第 10 版）的 LocalDate 類介紹中看到，便拿來練手一下，順帶和書中的例子對比一下，並進行修改。

問題描述：打印本月日曆，對當日使用 “*” 進行標記

結果例如：

@Test
public void testLocalDate() {
    LocalDate date = LocalDate.now();
    int today = date.getDayOfMonth();

    // 獲取當前月的第一天是周幾
    date = date.with(TemporalAdjusters.firstDayOfMonth());
    DayOfWeek dayOfWeek = date.getDayOfWeek();
    int firstDayOfWeek = dayOfWeek.getValue();

    // 獲取當前月有多少天
    date = date.with(TemporalAdjusters.lastDayOfMonth());
    int lastDateDayOfMonth = date.getDayOfMonth();

    System.out.println("週一\t\t週二\t\t週三\t\t週四\t\t週五\t\t週六\t\t週日");
    int weekday = 0;
    for (int i = 1; i < firstDayOfWeek ; i++) {
        System.out.print("\t\t");
        weekday ++;
    }

    for (int i = 1; i <= lastDateDayOfMonth; i++) {
        if (i == today) {
            System.out.print(i + "*\t\t");
        } else {
            System.out.print(i + "\t\t");
        }
        weekday++;
        if (weekday == 7) {
            weekday = 0;
            System.out.println();
        }
    }
}

練習二：倒計時

本練習嘛（我是不會說是在上家公司時倒計下班時間的！之前使用 Date 類實現過），以 6 點下班爲例，只與時間有關，而與日期無關，使用 LocalTime 即可。

@Test
public void testCountdown() {
    LocalTime goHomeTime = LocalTime.of(18, 0, 0).withNano(0);
    LocalTime nowTime = LocalTime.now().withNano(0);
    int timeDifference;

    while ((timeDifference = goHomeTime.toSecondOfDay() - nowTime.toSecondOfDay()) > 0) {
        LocalTime timeDiff = LocalTime.ofSecondOfDay(timeDifference);
        System.out.println(timeDiff.format(DateTimeFormatter.ofPattern("距離回家還有 HH 小時 mm 分鐘 ss 秒")));

        // 每隔 1 秒停頓一次
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        nowTime = LocalTime.now().withNano(0);
    }
    System.out.println("可以回家了！！！");
}

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JDBC 映射關係

SQL	Java
date	LocalDate
time	LocalTime
timestamp	LocalDateTime

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參考資料

• 《Java 核心技術 卷1：基礎知識》
• Joda Time 介紹：https://www.joda.org/joda-time/
• 如何在Java 8中愉快地處理日期和時間 - 廖雪峯的官方網站

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後記

在實踐中成長

HochenChong

2019-08-31