Java8 日期時間處理

【前言】

Java 8以前Java處理日期、日曆和時間的方式一直爲社區所詬病，將 java.util.Date設定爲可變類型，以及SimpleDateFormat的非線程安全使其應用非常受限。

Date如果不格式化，打印出的日期可讀性差

Fri May 29 15:38:01 CST 2020

阿里巴巴開發手冊中禁用static修飾SimpleDateFormat

SimpleDateFormat的format方法最終調用代碼

private StringBuffer format(Date date, StringBuffer toAppendTo, FieldDelegate delegate) {
        
    calendar.setTime(date);

    boolean useDateFormatSymbols = useDateFormatSymbols();

    for (int i = 0; i < compiledPattern.length; ) {
        int tag = compiledPattern[i] >>> 8;
        int count = compiledPattern[i++] & 0xff;
        if (count == 255) {
            count = compiledPattern[i++] << 16;
            count |= compiledPattern[i++];
        }

        switch (tag) {
        case TAG_QUOTE_ASCII_CHAR:
            toAppendTo.append((char)count);
            break;

        case TAG_QUOTE_CHARS:
            toAppendTo.append(compiledPattern, i, count);
            i += count;
            break;

        default:
            subFormat(tag, count, delegate, toAppendTo, useDateFormatSymbols);
            break;
        }
    }
    return toAppendTo;
}

calendar是共享變量，並且這個共享變量沒有做線程安全控制。當多個線程同時使用相同的SimpleDateFormat對象【如用static修飾的SimpleDateFormat】調用format方法時，多個線程會同時調用calendar.setTime方法，可能一個線程剛設置好time值另外的一個線程馬上把設置的time值給修改了導致返回的格式化時間可能是錯誤的。在多併發情況下使用SimpleDateFormat需格外注意 SimpleDateFormat除了format是線程不安全以外，parse方法也是線程不安全的。parse方法實際調用alb.establish(calendar).getTime()方法來解析，alb.establish(calendar)方法裏主要完成了

a、重置日期對象cal的屬性值
b、使用calb中中屬性設置cal
c、返回設置好的cal對象

但是這三步不是原子操作

多線程併發如何保證線程安全：

• 避免線程之間共享一個SimpleDateFormat對象，每個線程使用時都創建一次SimpleDateFormat對象 => 創建和銷燬對象的開銷大
• 對使用format和parse方法的地方進行加鎖 => 線程阻塞性能差
• 使用ThreadLocal保證每個線程最多隻創建一次SimpleDateFormat對象 => 較好的方法

Date對時間處理比較麻煩，比如想獲取某年、某月、某星期，以及n天以後的時間，如果用Date來處理的話真是太難了，你可能會說Date類不是有getYear、getMonth這些方法嗎，獲取年月日很Easy，但都被棄用了啊

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【Java8 提供的時間處理類】

java8借鑑了第三方日期庫joda很多的優點

java.time包

類名	描述
Instant	時間戳
Duration	持續時間，時間差
LocalDate	只包含日期，比如：2020-05-20
LocalTime	只包含時間，比如：13:14:00
LocalDateTime	包含日期和時間，比如：2020-05-20 13:14:00
Period	時間段
ZoneOffset	時區偏移量，比如：+8:00
ZonedDateTime	帶時區的時間
Clock	時鐘，比如獲取目前美國紐約的時間

java.time.format包

類名	描述
DateTimeFormatter	時間格式化

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【常用API】

【LocalDate】

獲取今天的日期（年月日）

// 2020-05-20
LocalDate localDate = LocalDate.now();

指定日期

// 2020-05-20
LocalDate localDate = LocalDate.of(2020, 5, 20);

獲取年、月、日、星期幾

// 獲取年
int year = localDate.getYear();
int year1 = localDate.get(ChronoField.YEAR);

// 獲取月
Month month = localDate.getMonth();
int month1 = localDate.get(ChronoField.MONTH_OF_YEAR);

// 獲取日
int day = localDate.getDayOfMonth();
int day1 = localDate.get(ChronoField.DAY_OF_MONTH);

// 獲取星期幾
DayOfWeek dayOfWeek = localDate.getDayOfWeek();
int dayOfWeek1 = localDate.get(ChronoField.DAY_OF_WEEK);

日期計算

日期做減法處理（以1爲例）

// 去年
localDate.minusYears(1);
// 上個月
localDate.minusMonths(1);
// 上個星期
localDate.minusWeeks(1);
// 昨天
localDate.minusDays(1);

日期做加法處理（以1爲例）

// 明年
localDate.plusYears(1);
// 下個月
localDate.plusMonths(1);
// 下個星期
localDate.plusWeeks(1);
// 明天
localDate.plusDays(1);

日期判斷

// 是否相等
localDate.isEqual(localDate1);
// 是否早於
localDate.isBefore(localDate1);
// 是否晚於
localDate.isAfter(localDate1);
// 是否是閏年
localDate.isLeapYear();

日期設置

// 設置年
localDate.withYear(2020);
// 設置月份
localDate.withMonth(5);
// 設置日期
localDate.withDayOfMonth(20);
localDate.withDayOfYear(100);

檢查像生日這種週期性事件

// 假設今天是 2020-05-20
LocalDate date1 = LocalDate.now();
MonthDay currentMonthDay = MonthDay.from(date1);

LocalDate date2 = LocalDate.of(1996,5,20);
MonthDay birthday = MonthDay.from(date2);

if(currentMonthDay.equals(birthday)){
    System.out.println("今天是你的生日");
}

只要當天的日期和生日匹配，無論是哪一年都會打印出祝賀信息。你可以把程序整合進系統時鐘，看看生日時是否會受到提醒，或者寫一個單元測試來檢測代碼是否運行正確。

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【LocalTime】

獲取當前時間（不包含日期）

// 13:14:00.111
LocalTime localTime = LocalTime.now();

指定時間

LocalTime localTime = LocalTime.of(13, 14, 0);

獲取時分秒

//獲取小時
int hour = localTime.getHour();
int hour1 = localTime.get(ChronoField.HOUR_OF_DAY);

//獲取分
int minute = localTime.getMinute();
int minute1 = localTime.get(ChronoField.MINUTE_OF_HOUR);

//獲取秒
int second = localTime.getSecond();
int second1 = localTime.get(ChronoField.SECOND_OF_MINUTE);

時間計算

時間做減法處理（以1爲例）

 // 上一小時
 localTime.minusHours(1);
 // 上一分鐘
 localTime.minusMinutes(1);
 // 上一秒
 localTime.minusSeconds(1);

時間做加法處理（以1爲例）

// 下一小時
localTime.plusHours(1);
// 下一分鐘
localTime.plusMinutes(1);
// 下一秒
localTime.plusSeconds(1);

時間判斷

// 是否相等
localTime.equals(localTime1);
// 是否早於
localTime.isBefore(localTime1);
// 是否晚於
localTime.isAfter(localTime1);

時間設置

// 設置小時
localTime.withHour(13);
// 設置分鐘
localTime.withMinute(14);
// 設置秒
localTime.withSecond(0);
// 設置毫秒
localTime.withNano(0);

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【LocalDateTime】

獲取年月日 時分秒，等於LocalDate + LocalTime

獲取年月日時分秒

LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();

獲取LocalDate

LocalDate localDate = localDateTime.toLocalDate();

獲取LocalTime

LocalTime localTime = localDateTime.toLocalTime();

指定日期

LocalDateTime.of(localDate, localTime);

LocalDateTime.of(2020, 5, 20, 13, 14, 0);

判斷

// 是否相等
localdatetime.isEqual(localdatetime1);
// 是否早於
localdatetime.isBefore(localdatetime1);
// 是否晚於
localdatetime.isAfter(localdatetime1);

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【Instant】時間戳

創建Instant對象

Instant instant = Instant.now();

獲取秒數

long currentSecond = instant.getEpochSecond();

獲取毫秒數

long currentMilli = instant.toEpochMilli();

如果只是爲了獲取毫秒數，使用System.currentTimeMillis()來得更爲方便

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【Clock】時鐘

Java 8增加了一個Clock時鐘類用於獲取當時的時間戳，或當前時區下的日期時間信息。以前用到System.currentTimeInMillis()和TimeZone.getDefault()的地方都可用Clock替換。

// UTC
Clock clock = Clock.systemUTC();

// system clock zone
Clock defaultClock = Clock.systemDefaultZone();

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【DateTimeFormatter】

格式化時間

LocalDate localDate = LocalDate.of(2020, 5, 20);
String s1 = localDate.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE);
String s2 = localDate.format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);

//自定義格式化
DateTimeFormatter dateTimeFormatter =   DateTimeFormatter.ofPattern("dd/MM/yyyy");
String s3 = localDate.format(dateTimeFormatter);

DateTimeFormatter默認提供了多種格式化方式，如果默認提供的不能滿足要求，可以通過DateTimeFormatter的ofPattern方法創建自定義格式化方式

解析時間

LocalDate localDate1 = LocalDate.parse("20190910", DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE);
LocalDate localDate2 = LocalDate.parse("2019-09-10", DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);

和SimpleDateFormat相比，DateTimeFormatter是線程安全的

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【java8 時間類與Date類的相互轉化】

在轉換中，我們需要注意，因爲java8之前Date是包含日期和時間的，而LocalDate只包含日期，LocalTime只包含時間，所以與Date在互轉中，勢必會丟失日期或者時間，或者會使用起始時間。如果轉LocalDateTime，那麼就不存在信息誤差。

//Date與Instant的相互轉化
Instant instant  = Instant.now();
Date date = Date.from(instant);
Instant instant2 = date.toInstant();

//Date -> LocalDateTime
Date date2 = new Date();
LocalDateTime localDateTime2 = LocalDateTime.ofInstant(date2.toInstant(), ZoneId.systemDefault());

//LocalDateTime -> Date
LocalDateTime localDateTime3 = LocalDateTime.now();
Instant instant3 = localDateTime3.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant();
Date date3 = Date.from(instant);

//LocalDate -> Date
//因爲LocalDate不包含時間，所以轉Date時，會默認轉爲當天的起始時間，00:00:00
LocalDate localDate4 = LocalDate.now();
Instant instant4 = localDate4.atStartOfDay().atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant();
Date date4 = Date.from(instant);

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SpringBoot中應用LocalDateTime

將LocalDateTime字段以時間戳的方式返回給前端 添加日期轉化類

public class LocalDateTimeConverter extends JsonSerializer<LocalDateTime> {

    @Override
    public void serialize(LocalDateTime localDateTime, JsonGenerator jsonGenerator, SerializerProvider serializers) throws IOException {
    	jsonGenerator.writeNumber(localDateTime.toInstant(ZoneOffset.of("+8")).toEpochMilli());
    }
}

並在LocalDateTime字段上添加@JsonSerialize(using = LocalDateTimeConverter.class)註解，如下：

@JsonSerialize(using = LocalDateTimeConverter.class)
protected LocalDateTime createTime;

將LocalDateTime字段以指定格式化日期的方式返回給前端 在LocalDateTime字段上添加@JsonFormat(shape=JsonFormat.Shape.STRING, pattern=“yyyy-MM-dd HH:mm:ss”)註解即可，如下：

@JsonFormat(shape=JsonFormat.Shape.STRING, pattern="yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
protected LocalDateTime createTime;

對前端傳入的日期進行格式化 在LocalDateTime字段上添加@DateTimeFormat(pattern = “yyyy-MM-dd HH:mm:ss”)註解即可，如下：

@DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
protected LocalDateTime createTime;

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【參考文章】

老大，你爲什麼在代碼中要求我們使用LocalDateTime而不是Date？

Java 8 中處理日期和時間示例

18個Java8日期處理的實踐，太有用了！

Java8 LocalDateTime和Date相互轉換