java时间日期总结

[TOC]

Java早期的时间API

Date

Date既能处理时间，又能处理日期，虽然如此，但是在很多方面天生缺陷，比如在jdk8之前对java的日期类的吐槽主要在这几个方面：

Java的日期/时间类的定义不一致，在java.util和java.sql的包中都有日期类，格式化和解析的类在java.text包里面。
java.util.Date同时包含日期和时间，但是java.sql.Date只包含日期。
所有的日期类都是可变的，因此都不是线程安全的，最大的问题之一。
日期类不提供国际化，不支持时区设置，因此引入了java.util.Calendar和java.util.TimeZone，但存在上面的问题。

date中非常多的方法都已经废弃，标记成了@Deprecated
现在Date的定位是在时间轴上表示唯一一个时刻，它代表一个绝对的时间，也就是说不管在什么地方，在什么时区，当前时间的Date都是一样的，都是从1970年1月1日0点0分GMT时间起，到目前这一刻的毫秒数。
目前还在用的方法有如下几个：

public long getTime() ：返回内部存储的毫秒数
public void setTime(long time)：重新设置内存的毫秒数
public boolean before(Date when)：比较给定的时刻是否早于当前 Date 实例
public boolean after(Date when)：比较给定的时刻是否晚于当前 Date 实例
public Instant toInstant()： jdk8新增加的方法，转成java8引入的Instant类型
public static Date from(Instant instant): jdk8新增加的方法，从Instant转成Date

Date date = new java.util.Date();
System.out.println(date);   //Tue Mar 05 11:04:34 CST 2019
System.out.println(date.getTime());   //1551755808311
System.out.println(date.toGMTString()); //5 Mar 2019 03:23:05 GMT 这个也可以转成GMT时间，不过toGMTString已经废了

Date date1 = new java.sql.Date(119,2,5);    //对应的年份 1900+119，月份2+1
System.out.println(date1);  //2019-03-05 

Date date2 = new java.sql.Date(System.currentTimeMillis());
System.out.println(date2);  //2019-03-05  java.sql.Date 只包含日期

Instant instant = date.toInstant();
System.out.println(instant);    //2019-03-05T03:21:36.191Z  GMT时间，比北京时间慢8小时

Date date3 = Date.from(instant);    //Tue Mar 05 11:27:31 CST 2019

Calendar

Calendar 用来表示日历，是对绝对时间Date的一种描述，我们看Date对象的时候肯定不会去看它的毫秒数，而是看某年某月某日某时某分某秒这种形式，日历随着地区和时区的不同而不同，比如美国日期标准格式月/日/年，中国标准是年/月/日，再比如同一个Date，在中国东八区自然比日本东九区慢一个小时。

Calendar可以对日期进行加减操作，国际化，设置时区等，它是一个抽象类，不能实例化，所以提供了几个工厂方法获取对象。

public static Calendar getInstance(){    
    return createCalendar(TimeZone.getDefault(), Locale.getDefault(Locale.Category.FORMAT));
}

public static Calendar getInstance(TimeZone zone) {    
    return createCalendar(zone, Locale.getDefault(Locale.Category.FORMAT));
}

public static Calendar getInstance(Locale aLocale){   
    return createCalendar(TimeZone.getDefault(), aLocale);
}

public static Calendar getInstance(TimeZone zone,Locale aLocale){    
    return createCalendar(zone, aLocale);
}

createCalendar方法需要提供两个参数，一个是时区，一个是语言，没有的话使用默认的设置，因为对于不同的国家，对于时刻的年月日的格式是不一样的

Calendar calendar = Calendar.getInstance();
System.out.println(calendar.getTime());     //Tue Mar 05 13:29:41 CST 2019 calendar.getTime() 返回一个Date对象
calendar.add(Calendar.YEAR,1);
System.out.println(calendar.getTime());     //Tue Mar 05 13:29:41 CST 2020 calendar.getTime() 返回一个Date对象

Calendar calendar1 = Calendar.getInstance(TimeZone.getTimeZone("GMT"), Locale.FRANCE);
System.out.println(calendar1.getTime());    //Tue Mar 05 13:29:41 CST 2019 
//可以发现上面两个calendar的gettime值是一样的，calendar1对象里面的时间是0时区当前的格林威治时间，这个时间和当前东八区的格林威治时间是一样的（就是那个毫秒值是相等的），而Date默认的toString方法（默认调用`calendar1.getTime().toString()`）是按照当前的默认时区转换日历的，所以看到的都是东八区的日期
TimeZone.setDefault(TimeZone.getTimeZone("GMT"));
//TimeZone.setDefault(TimeZone.getTimeZone("Asia/Tokyo"));
System.out.println(calendar1.getTime());    // Tue Mar 05 06:05:12 GMT 2019 当设置默认时区是0时区的时候，这个时间就和之前差了8小时
//如果要获取当前时间直接用new Date就成了，和Calendar.getInstance(TimeZone.getTimeZone("GMT"), Locale.FRANCE);一毛一样，只有需要把一个date表示成日历的时候才需要用Calendar和TimeZone

//源码 通过毫秒数构建了一个date对象
public final Date getTime() {    
    return new Date(getTimeInMillis());
}

DateFormat

DateFormat用于日期的格式转换，是一个抽象类，也需要通过工厂方法产生实例对象：

public final static DateFormat getTimeInstance() //只处理时间的转换
public final static DateFormat getDateInstance() //只处理日期的转换
public final static DateFormat getDateTimeInstance() //既可以处理时间，也可以处理日期

Date date = new Date();

DateFormat dateFormat = DateFormat.getDateInstance();
System.out.println(dateFormat.format(date));    //2019-3-5

DateFormat timeFormat = DateFormat.getTimeInstance();
System.out.println(timeFormat.format(date));    //14:24:28

DateFormat dateTimeFormat=DateFormat.getDateTimeInstance();
System.out.println(dateTimeFormat.format(date));    //2019-3-5 14:24:28
dateTimeFormat.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("Europe/London")); //设置时区
System.out.println(dateTimeFormat.format(date));    //2019-3-5 14:24:28

DateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
System.out.println(simpleDateFormat.format(date));  //2019-03-05 14:24:28
simpleDateFormat.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("Europe/London")); //设置时区
System.out.println(simpleDateFormat.format(date));  //2019-03-05 06:24:28

一般都是使用SimpleDateFormat自定义输出格式，SimpleDateFormat线程不安全，为什么不安全呢?
因为SimpleDateFormat内部有一个Calendar对象，用来存储和这个SimpleDateFormat相关的日期信息，simpleDateFormat.format(date)，simpleDateFormat.parse(str_date),这些date都是Calendar来存储的，这会带来一个问题，如果SimpleDateFormat定义成了static，那么多个thread将会共享这个SimpleDateFormat，同时共享Calendar的引用，造成一个线程的数据被另一个线程覆盖或清除。

// Called from Format after creating a FieldDelegate
private StringBuffer format(Date date, StringBuffer toAppendTo,
                            FieldDelegate delegate) {
    // Convert input date to time field list
    calendar.setTime(date);
    ...
}

Calendar establish(Calendar cal) {
    ...
    cal.clear();
    ...
}

解决办法

将SimpleDateFormat定义成局部变量，但是每调用一次都会创建一个对象，比较浪费
加同步锁synchronize，但是可能会在这个地方造成瓶颈，影响性能
使用joda-time，或者java8的时间类，很强大，特别推荐
使用ThreadLocal，每个线程有一个自己的SimpleDateFormat对象，因为每一个Thread，都是线性执行的，所以不会出现竞争Calendar的情况。

public class DateUtilTest {
    private static final Object lockObj = new Object();
    private static Map<String, ThreadLocal<SimpleDateFormat>> sdfMap = new HashMap<>();


    private static SimpleDateFormat getSimpleDateFormat(final String pattren){
        ThreadLocal<SimpleDateFormat> tl = sdfMap.get(pattren);
        if (tl == null){
            synchronized (lockObj){
                tl = sdfMap.get(pattren);
                if (tl == null){
                    tl = ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat(pattren));
                    sdfMap.put(pattren, tl);
                }
            }
        }
        return tl.get();
    }
}

Java8新引入的API

Instant，LocalDate，LocalTime，LocalDateTime都是不可变类，线程安全，放心使用

Instant

Instant是不可变类，用来代替Date，表示一个时间戳，一个绝对的时间，和时区，地区无关，可以表示纳秒级别的时间，Date只能到毫秒。

Instant instant = Instant.now();
System.out.println(instant);    //2019-03-05T08:02:09.391Z

Instant instant1 = Instant.now(Clock.systemDefaultZone());
System.out.println(instant1);   //2019-03-05T08:02:09.481Z

Instant instant2 = Instant.ofEpochSecond(60,1234);
System.out.println(instant2);   //1970-01-01T00:01:00.000001234Z

Instant instant3 = Instant.ofEpochMilli(1000);
System.out.println(instant3);   //1970-01-01T00:00:01Z

Date date1 = Date.from(instant3);
System.out.println(date1);  //Thu Jan 01 08:00:01 CST 1970

Date date = new Date();
Instant instant4 = date.toInstant();
System.out.println(instant4);   //2019-03-05T08:02:46.703Z

Instant.parse("1970-01-01T00:00:01Z");

LocalDate

LocalDate 是不可变类，线程安全，用来处理日期

LocalDate localDate = LocalDate.now();
System.out.println(localDate);  //2019-03-05
localDate.atStartOfDay();   //2019-03-05T00:00
localDate.getDayOfMonth();  //5
localDate.getDayOfYear();   //64
localDate.getDayOfWeek();   //TUESDAY
//获取到当前时区今天的开始时间并转成Instant，因为上海是东八区时间，所以当天开始时间是0点，转成Instant后是标准的GMT时间，所以看上去慢了8小时
System.out.println(localDate.atStartOfDay().atZone(ZoneId.systemDefault()).getZone());  //Asia/Shanghai
System.out.println(localDate.atStartOfDay().atZone(ZoneId.systemDefault()));    //2019-03 -07T00:00+08:00[Asia/Shanghai]
System.out.println(localDate.atStartOfDay().atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant());    //2019-03-06T16:00:00Z

LocalDate localDate1 = LocalDate.of(2019, 3, 31);
System.out.println(localDate1); //2019-03-31
localDate1.plusYears(-1).plusMonths(-1).plusDays(-1);   //2018-02-27
localDate1.minusYears(-1).minusMonths(-1).minusDays(-1);    //2020-05-01
localDate1.isLeapYear();    //false
localDate1.lengthOfYear();  //365

//Date转LocalDate
Date date = new Date();
Instant instant = date.toInstant();
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.ofInstant(instant, ZoneId.systemDefault());
LocalDate localDate2 = localDateTime.toLocalDate();

LocalDate localDate3 = LocalDateTime.ofInstant(new Date().toInstant(),ZoneId.systemDefault()).toLocalDate()
//LocalDate转Date
Date.from(LocalDate.now().atStartOfDay().atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant())

LocalTime

不可变类，用来处理时间，提供小时，分钟，秒，纳秒的处理，默认使用系统的默认时区处理时间

LocalTime localTime = LocalTime.now();
System.out.println(localTime);  //16:50:15.309

LocalTime localTime1 = LocalTime.of(12,34,56,789);
System.out.println(localTime1); //12:34:56.000000789

// Date转LocalTime
System.out.println(LocalDateTime.ofInstant(new Date().toInstant(),ZoneId.systemDefault()).toLocalTime());   //16:50:15.309

//LocalTime转Date
Date.from(LocalTime.now().atDate(LocalDate.now()).atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant())   //Tue Mar 05 16:56:09 CST 2019

LocalDateTime

不可变类，表示日期和时间，默认使用系统默认时区表示GMT时间

LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
System.out.println(localDateTime);  //2019-03-05T16:59:48.227

LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.of(LocalDate.now(), LocalTime.now());
System.out.println(localDateTime1); //2019-03-05T16:59:48.227

LocalDateTime localDateTime2 = LocalDateTime.now(ZoneId.of("GMT-5"));
System.out.println(localDateTime2); //2019-03-05T03:59:48.227

LocalDateTime localDateTime3 = LocalDateTime.ofInstant(Instant.now(),ZoneId.of("GMT"));
System.out.println(localDateTime3); //2019-03-05T09:01:44.650

//Date 转 LocalDateTime
LocalDateTime.ofInstant(new Date().toInstant(),ZoneId.systemDefault())
//LocalDateTime 转  Date
Date.from(LocalDateTime.now().atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant())

ZonedDateTime

不可变类，绑定了时区的LocalDateTime，内部包括一个LocalDateTime的实例，和时区信息ZoneId，时区偏移量ZoneOffset

ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.now();
System.out.println(zonedDateTime);  //2019-03-05T17:08:00.309+08:00[Asia/Shanghai]
ZonedDateTime zonedDateTime1 = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("GMT-8"));   //2019-03-05T01:37:57.640-08:00[GMT-08:00]
System.out.println(zonedDateTime1);

//获取所有时区名称
Set<String> zoneIds = ZoneId.getAvailableZoneIds();
for (String str : zoneIds){
    if (str.startsWith("Asia"))
        System.out.println(str);
}

DateTimeFormatter

不可变类，线程安全，用来格式化时间

DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
System.out.println(dateTimeFormatter.format(localDateTime));    //2019-03-05 17:49:40


String str = "2019-03-05 17:48:14";
LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.parse(str, dateTimeFormatter);
System.out.println(localDateTime1); //2019-03-05T17:48:14

Period Duration

计算时间的差值

LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
System.out.println(localDateTime);
LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.now(ZoneId.of("GMT-8"));
System.out.println(localDateTime1);

//时间的差值
Duration duration = Duration.between(localDateTime, localDateTime1);
System.out.println(duration.toHours());

//日期的差值
Period period = Period.between(localDateTime.toLocalDate(), localDateTime1.toLocalDate());
System.out.println(period.getDays());

Joda -Time

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/joda-time/joda-time -->
<dependency>
    <groupId>joda-time</groupId>
    <artifactId>joda-time</artifactId>
    <version>2.10.1</version>
</dependency>

Joda设计出来是为了替代Date和Calendar这一套的，jdk8重写了java的日期库，引入了java.time包，Joda-Time的作者Stephen Colebourne和Oracle一起共同参与了这些API的设计和实现。
** 核心类**

Instant 表示一个时间轴上一个瞬时的时间，和时区无关
DateTime 替换JDK的Calendar类处理时区用这个类
LocalDate 只包含日期部分
LocalTime 只包含时间部分
LocalDateTime 日期-时间

org.joda.time.Instant instant = new org.joda.time.Instant();
System.out.println(instant);    //2019-03-07T03:05:14.904Z
System.out.println(org.joda.time.format.DateTimeFormat.forPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").withZone(DateTimeZone.forID("Asia/Tokyo")).print(instant));   //2019-03-07 03:05:14

org.joda.time.LocalDate localDate = org.joda.time.LocalDate.now();
System.out.println(localDate);  //2019-03-07
System.out.println(localDate.toString("MM-dd-yyyy"));   //03-07-2019

org.joda.time.LocalTime localTime = org.joda.time.LocalTime.now();
System.out.println(localTime);  //11:07:06.920
System.out.println(localTime.toString("HH:mm:ss")); //11:07:06

org.joda.time.LocalDateTime localDateTime = org.joda.time.LocalDateTime.now();
System.out.println(localDateTime);  //2019-03-07T11:08:30.802
System.out.println(localDateTime.toString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));  //2019-03-07 11:08:30

System.out.println(org.joda.time.format.DateTimeFormat.forPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").withZone(DateTimeZone.forID("Asia/Tokyo")).withLocale(Locale.JAPAN).print(localDate));   //2019-03-07 ��:��:��
System.out.println(org.joda.time.format.DateTimeFormat.forPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").withZone(DateTimeZone.forID("Asia/Tokyo")).print(localTime));   //����-��-�� 11:28:21
System.out.println(org.joda.time.format.DateTimeFormat.forPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").withZone(DateTimeZone.forID("GMT")).print(localDateTime));   //2019-03-07 11:28:21

DateTime dateTime = new DateTime();
System.out.println(dateTime);   //2019-03-07T11:13:16.440+08:00
DateTime dateTime1 = new DateTime(new Date());
System.out.println(dateTime1);  //2019-03-07T11:13:16.440+08:00
DateTime dateTime2 = new DateTime(System.currentTimeMillis());
System.out.println(dateTime2);  //2019-03-07T11:13:16.455+08:00
DateTime dateTime3 = new DateTime(2019,3,7,11,13,16,455);
System.out.println(dateTime3);  //2019-03-07T11:15:05.455+08:00
DateTime dateTime4 = new DateTime("2019-03-07T11:13:16.455+08:00");
System.out.println(dateTime4);  //2019-03-07T11:13:16.455+08:00

System.out.println(dateTime.dayOfWeek().getAsText(Locale.FRANCE));  //jeudi
System.out.println(dateTime.dayOfWeek().getAsText(Locale.KOREA));   //목요일

System.out.println(dateTime.dayOfMonth().roundCeilingCopy().toString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));   //2019-03-08 00:00:00
System.out.println(dateTime.dayOfMonth().roundFloorCopy().toString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));     //2019-03-07 00:00:00
System.out.println(dateTime.hourOfDay().roundCeilingCopy().toString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));    //2019-03-07 12:00:00
System.out.println(dateTime.minuteOfHour().roundCeilingCopy().toString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")); //2019-03-07 11:23:00

System.out.println(dateTime.withZone(DateTimeZone.forID("Asia/Tokyo")).toString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));    //2019-03-07 12:25:58

参考链接

https://segmentfault.com/q/1010000000178306/a-1020000000178984
https://juejin.im/post/5adb06cdf265da0b7b3579fb
https://blog.csdn.net/csdn_ds/article/details/72984646
https://juejin.im/post/5addc7a66fb9a07aa43bd2a0
https://www.jianshu.com/p/efdeda608780

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java时间日期总结

java时间日期总结

Java早期的时间API

Date

Calendar

DateFormat

Java8新引入的API

Instant，LocalDate，LocalTime，LocalDateTime都是不可变类，线程安全，放心使用

Instant

LocalDate

LocalTime

LocalDateTime

ZonedDateTime

DateTimeFormatter

Period Duration

Joda -Time

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