2020-10-18

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Java8 日期时间类整理

一、概述

1、时间日期类简介

当我们开始使⽤Java操作⽇期和时间的时候，会有⼀些棘⼿。你也许会通过System.currentTimeMillis() 来返回1970年1⽉1⽇到今天的毫秒数。或者使⽤ Date类来操作⽇期；当遇到加减⽉份、天数的时候你⼜需要⽤到Calendar类；当需要格式化⽇期的时候需要使⽤java.text.DateFormat类

在 Java 8 之前，我们处理日期时间需求时，使用 Date、Calender 和
SimpleDateFormat，来声明时间戳、使用日历处理日期和格式化解析日期时间。但是，这
些类的 API 的缺点比较明显，比如可读性差、易用性差、使用起来冗余繁琐，还有线程安
全问题。
在这里插入图片描述

2、Date类型存在的问题

结构定义混乱
- java.util Date包含日期时间
- java.sql Date包含日期
- java.text 时间格式化
API不易用
非线程安全
- 可变，SimpleDateFormate
国际化
Date如果不格式化，打印出的日期可读性差
- Calendar TimeZone

1	Tue Sep 10 09:34:04 CST 2020

3、Calendar与Date

public class DateTest {

    public static void main(String[] args) {
        wrong();
        right();
        better();
    }

    private static void wrong() {
        System.out.println("wrong");
        Date date = new Date(2019, 12, 31, 11, 12, 13);
        System.out.println(date);
    }

    private static void wrongfix() {
        System.out.println("right");
        Date date = new Date(2019 - 1900, 11, 31, 11, 12, 13);
        System.out.println(date);
    }

    private static void right() {
        System.out.println("right");
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        calendar.set(2019, 11, 31, 11, 12, 13);
        System.out.println(calendar.getTime());
        Calendar calendar2 = Calendar.getInstance(TimeZone.getTimeZone("America/New_York"));
        calendar2.set(2019, Calendar.DECEMBER, 31, 11, 12, 13);
        System.out.println(calendar2.getTime());

    }

    private static void better() {
        System.out.println("better");
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(2019, Month.DECEMBER, 31, 11, 12, 13);
        System.out.println(localDateTime);
        ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.of(localDateTime, ZoneId.of("America/New_York"));
        System.out.println(zonedDateTime);
    }
}

二、Java8新的日期时间类

1、LocalDate

只会获取年月日

创建LocalDate

//获取当前年月日  
LocalDate localDate = LocalDate.now();  
//构造指定的年月日  
LocalDate localDate1 = LocalDate.of(2020, 10, 10);

获取年、月、日、星期几

//获取年
int year = localDate.getYear();  
int year1 = localDate.get(ChronoField.YEAR);  
//获取月份
Month month = localDate.getMonth();  
int month1 = localDate.get(ChronoField.MONTH_OF_YEAR);  
//获取天
int day = localDate.getDayOfMonth();  
int day1 = localDate.get(ChronoField.DAY_OF_MONTH);  
//获取星期几
DayOfWeek dayOfWeek = localDate.getDayOfWeek();  
int dayOfWeek1 = localDate.get(ChronoField.DAY_OF_WEEK);

2、LocalTime

只会获取几点几分几秒

创建LocalTime

1 2	LocalTime localTime = LocalTime.of(13, 51, 10); LocalTime localTime1 = LocalTime.now();

获取时分秒

//获取小时  
int hour = localTime.getHour();  
int hour1 = localTime.get(ChronoField.HOUR_OF_DAY);  
//获取分  
int minute = localTime.getMinute();  
int minute1 = localTime.get(ChronoField.MINUTE_OF_HOUR);  
//获取秒  
int second = localTime.getSecond();  
int second1 = localTime.get(ChronoField.SECOND_OF_MINUTE);

3、LocalDateTime

获取年月日时分秒，等于LocalDate+LocalTime

创建LocalDateTime

LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();  
LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.of(2020, Month.SEPTEMBER, 10, 14, 46, 56);  
LocalDateTime localDateTime2 = LocalDateTime.of(localDate, localTime);  
LocalDateTime localDateTime3 = localDate.atTime(localTime);  
LocalDateTime localDateTime4 = localTime.atDate(localDate);

获取LocalDate

1	LocalDate localDate2 = localDateTime.toLocalDate();

获取LocalTime

1	LocalTime localTime2 = localDateTime.toLocalTime();

4、Instant

获取秒数

创建Instant对象

1	Instant instant = Instant.now();

获取秒数

1	long currentSecond = instant.getEpochSecond();

获取毫秒数

1	long currentMilli = instant.toEpochMilli();

如果只是为了获取秒数或者毫秒数，使用System.currentTimeMillis()来得更为方便

三、日期时间的修改与计算

**LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、Instant**为不可变对象，修改这些对象对象会返回一个副本

1、时间修改

LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(2020, Month.SEPTEMBER, 10,  
              14, 46, 56);  
//增加一年  
localDateTime = localDateTime.plusYears(1);  
localDateTime = localDateTime.plus(1, ChronoUnit.YEARS);  
//减少一个月  
localDateTime = localDateTime.minusMonths(1);  
localDateTime = localDateTime.minus(1, ChronoUnit.MONTHS);  


//使用with进行修改
//修改年为2020
localDateTime = localDateTime.withYear(2020);  
//修改为2022  
localDateTime = localDateTime.with(ChronoField.YEAR, 2022);

另外比如有些时候想知道这个月的最后一天是几号、下个周末是几号，通过提供的时间和日期API可以很快得到答案，比如通过firstDayOfYear()返回了当前日期的第一天日期

System.out.println("//本月的第一天");
System.out.println(localDate.now().with(TemporalAdjusters.firstDayOfMonth()));

System.out.println("//今年的程序员日");
System.out.println(LocalDate.now().with(TemporalAdjusters.firstDayOfYear()).plusDays(255));

System.out.println("//今天之前的一个周六");
System.out.println(LocalDate.now().with(TemporalAdjusters.previous(DayOfWeek.SATURDAY)));

System.out.println("//本月最后一个工作日");
System.out.println(LocalDate.now().with(TemporalAdjusters.lastInMonth(DayOfWeek.FRIDAY)));

System.out.println("//自定义逻辑");
System.out.println(LocalDate.now().with(temporal -> temporal.plus(ThreadLocalRandom.current().nextInt(100), ChronoUnit.DAYS)));

Java 8 中有一个专门的类 Period 定义了日期间隔，通过 Period.between 得到了两个 LocalDate的差，返回的是两个日期差几年零几月零几天。如果希望得知两个日期之间差几天，直接调用Period的 getDays() 方法得到的只是最后的“零几天”，而不是算总的间隔天

public static void main(String[] args) throws Exception {
    System.out.println("//计算日期差");
    LocalDate today = LocalDate.of(2019, 12, 12);
    LocalDate specifyDate = LocalDate.of(2019, 10, 1);
    System.out.println(Period.between(specifyDate, today).getDays());
    System.out.println(Period.between(specifyDate, today));
    System.out.println(ChronoUnit.DAYS.between(specifyDate, today));
}
// 计算日期差
//11
//P2M11D
//72

2、SimpleDateFormat的坑

2.1 线程不安全

定义的 static 的 SimpleDateFormat 可能会出现线程安全问题，需要每个线程单独new或者通过 ThreadLocal 来存放 SimpleDateFormat

1	private static ThreadLocal<SimpleDateFormat> threadSafeSimpleDateFormat = ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));

2.2 解析的字符串和格式不匹配的容忍高

public static void main(String[] args) throws Exception {
    String dateString = "20160901";
    SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyyMM");
    System.out.println("result:" + dateFormat.parse(dateString));
}

// 结果，原因是把 0901 当成了月份，相当于 75 年
// result:Mon Jan 01 00:00:00 CST 2091

3、格式化日期(常用)

LocalDate localDate = LocalDate.of(2020, 10, 10);  
String s1 = localDate.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE);  
String s2 = localDate.format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);  
//自定义格式化  
DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("dd/MM/yyyy");  
String s3 = localDate.format(dateTimeFormatter);

DateTimeFormatter默认提供了多种格式化方式，如果默认提供的不能满足要求，可以通过DateTimeFormatter的ofPattern方法创建自定义格式化方式

解析时间

1 2	LocalDate localDate1 = LocalDate.parse("20201010", DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE); LocalDate localDate2 = LocalDate.parse("2020-10-10", DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);

和SimpleDateFormat相比，DateTimeFormatter是线程安全的，可以定义为 static 使用，最后，DateTimeFormatter 的解析比较严格，需要解析的字符串和格式不匹配时，会直接报错。下面是静态定义的解析格式

private static DateTimeFormatter dateTimeFormatter = new DateTimeFormatterBuilder()
            .appendValue(ChronoField.YEAR)
            .appendLiteral("/")
            .appendValue(ChronoField.MONTH_OF_YEAR)
            .appendLiteral("/")
            .appendValue(ChronoField.DAY_OF_MONTH)
            .appendLiteral(" ")
            .appendValue(ChronoField.HOUR_OF_DAY)
            .appendLiteral(":")
            .appendValue(ChronoField.MINUTE_OF_HOUR)
            .appendLiteral(":")
            .appendValue(ChronoField.SECOND_OF_MINUTE)
            .appendLiteral(".")
            .appendValue(ChronoField.MILLI_OF_SECOND)
            .toFormatter();

四、日期时间类时区

1、Date类

Date 并无时区问题，世界上任何一台计算机使用 new Date() 初始化得到的时间都一样。因为，Date中保存的是 UTC 时间，UTC 是以原子钟为基础的统一时间，不以太阳参照计时，并无时区划分
Date 中保存的是一个时间戳，代表的是从 1970 年 1 月 1 日 0 点（Epoch 时间）到现在的毫秒数。尝试输出 Date(0)：

/**
 * 因为机器当前的时区是中国上海，相比 UTC 时差+8 小时：
*/
private static void test() {
    // 设置默认区域
    Locale.setDefault(Locale.SIMPLIFIED_CHINESE);
    System.out.println("test");
    System.out.println(new Date(0));
    //System.out.println(TimeZone.getDefault().getID() + ":" + TimeZone.getDefault().getRawOffset()/3600/1000);
    //ZoneId.getAvailableZoneIds().forEach(id -> System.out.println(String.format("%s:%s", id, ZonedDateTime.now(ZoneId.of(id)))));
}

// 结果：Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970

2、日期时间的两种保存方式

以 UTC 保存，保存的时间没有时区属性，是不涉及时区时间差问题的世界统一时间。我们通常说的时间戳，或 Java 中的 Date 类就是用的这种方式（推荐）
以字面量保存，比如年/月/日时:分:秒，一定要同时保存时区信息。只有有了时区信息，我们才能知道这个字面量时间真正的时间点，否则它只是一个给人看的时间表示，只在当前时区有意义。Calendar 是有时区概念的，所以我们通过不同的时区初始化 Calendar，得到了不同的时间

下面是两个时区错乱例子

// 对于同一个时间表示，比如 2020-01-02 22:00:00，不同时区的人转换成 Date会得到不同的时间（时间戳）：
private static void wrong1() throws ParseException {
    System.out.println("wrong1");
    String stringDate = "2020-01-02 22:00:00";
    SimpleDateFormat inputFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    Date date1 = inputFormat.parse(stringDate);
    System.out.println(date1 + ":" + date1.getTime());
    inputFormat.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("America/New_York"));
    Date date2 = inputFormat.parse(stringDate);
    System.out.println(date2 + ":" + date2.getTime());
}
// 结果
// Thu Jan 02 22:00:00 CST 2020:1577973600000
// Fri Jan 03 11:00:00 CST 2020:1578020400000

// 格式化后出现的错乱，即同一个 Date，在不同的时区下格式化得到不同的时间表示
private static void wrong2() throws ParseException {
    System.out.println("wrong2");
    String stringDate = "2020-01-02 22:00:00";
    SimpleDateFormat inputFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    Date date = inputFormat.parse(stringDate);
    System.out.println(new SimpleDateFormat("[yyyy-MM-dd HH:mm:ss Z]").format(date));
    TimeZone.setDefault(TimeZone.getTimeZone("America/New_York"));
    System.out.println(new SimpleDateFormat("[yyyy-MM-dd HH:mm:ss Z]").format(date));
}

// 结果
// [2020-01-02 22:00:00 +0800]
// [2020-01-02 09:00:00 -0500]

3、Java8新日期类解决时区问题

Java 8 推出了新的时间日期类 ZoneId、ZoneOffset、LocalDateTime、ZonedDateTime和 DateTimeFormatter，处理时区问题更简单清晰

private static void right() {
    System.out.println("right");

    String stringDate = "2020-01-02 22:00:00";
    ZoneId timeZoneSH = ZoneId.of("Asia/Shanghai");
    ZoneId timeZoneNY = ZoneId.of("America/New_York");
    ZoneId timeZoneJST = ZoneOffset.ofHours(9);

    DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    ZonedDateTime date = ZonedDateTime.of(LocalDateTime.parse(stringDate, dateTimeFormatter), timeZoneJST);

    DateTimeFormatter outputFormat = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss Z");
    System.out.println(timeZoneSH.getId() + outputFormat.withZone(timeZoneSH).format(date));
    System.out.println(timeZoneNY.getId() + outputFormat.withZone(timeZoneNY).format(date));
    System.out.println(timeZoneJST.getId() + outputFormat.withZone(timeZoneJST).format(date));
}

// 结果
// Asia/Shanghai2020-01-02 21:00:00 +0800
// America/New_York2020-01-02 08:00:00 -0500
// +09:002020-01-02 22:00:00 +0900

五、LocalDateTime在SpringBoot中的应用

1、将LocalDateTime字段以时间戳的方式返回给前端添加日期转化类

public class LocalDateTimeConverter extends JsonSerializer<LocalDateTime> {  

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

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

1 2	@JsonSerialize(using = LocalDateTimeConverter.class) protected LocalDateTime gmtModified;

2、将LocalDateTime字段以指定格式化日期的方式返回给前端

在LocalDateTime 字段上添加@JsonFormat(shape=JsonFormat.Shape.STRING, pattern="yyyy-MM-dd HH:mm:ss") 注解即可，如下：

1 2	@JsonFormat(shape=JsonFormat.Shape.STRING, pattern="yyyy-MM-dd HH:mm:ss") protected LocalDateTime gmtModified;

3、对前端传入的日期进行格式化

在LocalDateTime字段上添加@DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss") 注解即可，如下：

1 2	@DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss") protected LocalDateTime gmtModified;

4、前后端日期时间转化问题

方式一

在实体类上加@DatetimeFormat与@JsonFormat注解

@DatetimeFormat将前台日期字符串转换成Date格式 @DateTimeFormat(pattern="yyyy-MM-dd")

@JsonFormat将服务器端Date日期转换成指定字符串格式 @JsonFormat(pattern="yyyy-MM-dd",timezone="GMT+8")

两个需要同时加，否则会有时区的问题

方式二

在applicition.properties中添加如下配置

1
2
3

#时间戳统一转换
spring.jackson.date-format=yyyy-MM-dd HH:mm:ss
spring.jackson.time-zone=GMT+8

或者在application.yml中添加如下配置

#时间戳统一转换
spring:
  jackson:
    date-format: yyyy-MM-dd HH:mm:ss
    time-zone: GMT+8

5、全局日期格式转换器

配置从页面接收的String和json格式的日期转换为Date类型，包括从Bean类转换，从此不再纠结用@DateTimeFormat(patten = "yyyyy-MM-dd")还是@DateTimeFormat(patten = "yyyyy-MM-dd HH：mm")

下面是配置String类型表单传参转Date的转换器

//Converter<S,T>  S: 代表的是源,将要转换的数据类型  T:目标类型,将会转成什么数据类型
@Component
public class GlobalFormDateConvert implements Converter<String, Date> {

    //静态初始化定义日期字符串参数列表（需要转换的）
    private static final List<String> paramList = new ArrayList<>();

    //静态初始化可能初夏你的日期格式
    private static final String param1 = "yyyy-MM";
    private static final String param2 = "yyyy-MM-dd";
    private static final String param3 = "yyyy-MM-dd HH:mm";
    private static final String param4 = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss";

    //静态代码块，将日期参数加入到列表中
    static {
        paramList.add(param1);
        paramList.add(param2);
        paramList.add(param3);
        paramList.add(param4);
    }

    //自定义函数，将字符串转Date  参1：传入的日期字符串  参2：格式参数
    public Date parseDate(String source, String format) {
        System.out.println("parseDate转换日期");
        Date date = null;
        try {
            //日期格式转换器
            DateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat(format);
            date = dateFormat.parse(source);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return date;
    }


    //convert转换方法 ，s是将会传递过来的日期的字符串
    @Override
    public Date convert(String source) {

        System.out.println("convert日期格式转换器");
        if(StringUtils.isEmpty(source)){
            return null;
        }
        source = source.trim();   //去除首尾空格
        DateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat(param1);

        //正则表达式判断是哪一种格式参数
        if (source.matches("^\\d{4}-\\d{1,2}$")) {
            return parseDate(source, paramList.get(0));
        } else if (source.matches("^\\d{4}-\\d{1,2}-\\d{1,2}$")) {
            return parseDate(source, paramList.get(1));
        } else if (source.matches("^\\d{4}-\\d{1,2}-\\d{1,2} {1}\\d{1,2}:\\d{1,2}$")) {
            return parseDate(source, paramList.get(2));
        } else if (source.matches("^\\d{4}-\\d{1,2}-\\d{1,2} {1}\\d{1,2}:\\d{1,2}:\\d{1,2}$")) {
            return parseDate(source, paramList.get(3));
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("还未定义该种字符串转Date的日期转换格式 --> 【日期格式】：" + source);
        }
    }
}

配置Json数据转Date的全局日期转换器

public class GlobalJsonDateConvert extends StdDateFormat {

    //静态初始化final，共享
    public static final GlobalJsonDateConvert instance = new GlobalJsonDateConvert();

    //覆盖parse(String)这个方法即可实现
    @Override
    public Date parse(String dateStr, ParsePosition pos) {
        return getDate(dateStr, pos);
    }

    @Override
    public Date parse(String dateStr) {
        ParsePosition pos = new ParsePosition(0);
        return getDate(dateStr, pos);
    }

    private Date getDate(String dateStr, ParsePosition pos) {
        System.out.println("json格式日期转换");
        SimpleDateFormat sdf = null;
        if (StringUtils.isEmpty(dateStr)) {
            return null;
        } else if (dateStr.matches("^\\d{4}-\\d{1,2}$")) {
            sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM");
            return sdf.parse(dateStr, pos);
        } else if (dateStr.matches("^\\d{4}-\\d{1,2}-\\d{1,2}$")) {
            sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
            return sdf.parse(dateStr, pos);
        } else if (dateStr.matches("^\\d{4}-\\d{1,2}-\\d{1,2} {1}\\d{1,2}:\\d{1,2}$")) {
            sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm");
            return sdf.parse(dateStr, pos);
        } else if (dateStr.matches("^\\d{4}-\\d{1,2}-\\d{1,2} {1}\\d{1,2}:\\d{1,2}:\\d{1,2}$")) {
            sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
            return sdf.parse(dateStr, pos);
        } else if (dateStr.length() == 23) {
            sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS");
            return sdf.parse(dateStr, pos);
        }
        return super.parse(dateStr, pos);
    }

    @Override
    public StringBuffer format(Date date, StringBuffer toAppendTo, FieldPosition fieldPosition){
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        return sdf.format(date, toAppendTo, fieldPosition);
    }

    @Override
    public GlobalJsonDateConvert clone() {
        return new GlobalJsonDateConvert();
    }
}

最后将配置bean交给Spring管理

@Configuration
public class WebConfig {

    //JSON格式 全局日期转换器配置
    @Bean
    public MappingJackson2HttpMessageConverter getMappingJackson2HttpMessageConverter() {
        MappingJackson2HttpMessageConverter mappingJackson2HttpMessageConverter = new MappingJackson2HttpMessageConverter();
        //设置日期格式
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        objectMapper.setDateFormat(GlobalJsonDateConvert.instance);
        objectMapper.setSerializationInclusion(JsonInclude.Include.NON_NULL);
        mappingJackson2HttpMessageConverter.setObjectMapper(objectMapper);
        //设置中文编码格式
        List<MediaType> list = new ArrayList<MediaType>();
        list.add(MediaType.APPLICATION_JSON);
        mappingJackson2HttpMessageConverter.setSupportedMediaTypes(list);
        return mappingJackson2HttpMessageConverter;
    }

    //表单格式 全局日期转换器

    @Bean
    @Autowired
    public ConversionService getConversionService(GlobalFormDateConvert globalDateConvert){
        ConversionServiceFactoryBean factoryBean = new ConversionServiceFactoryBean();
        Set<Converter> converters = new HashSet<>();
        converters.add(globalDateConvert);
        factoryBean.setConverters(converters);
        return factoryBean.getObject();
    }
}

参考文章：

https://www.cnblogs.com/w-essay/p/11453943.html

https://mp.weixin.qq.com/s/7LzRjG_uGjXq5yIwiSnV2w

-------------本文结束^-^感谢您的阅读-------------

本文作者： Shawn
发布时间： 2020-10-18
最后更新： 2023-03-17
本文标题： Java8 日期时间类整理
本文链接： https://blog.shawncoding.top/posts/1af375c2.html
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