【Java】Date日期类诠释

一、简介

全球一共分为24个时区，伦敦所在的时区称为标准时区，其他时区按东／西偏移的小时区分
北京所在的时区是东八区，GMT+08:00或者UTC+08:00表示东八区。
GMT和UTC可以认为基本是等价的，只是UTC使用更精确的原子钟计时，每隔几年会有一个闰秒，我们在开发程序的时候可以忽略两者的误差，因为计算机的时钟在联网的时候会自动与时间服务器同步时间。
Asia/Shanghai，表示上海所在地的时区。特别注意城市名称不是任意的城市，而是由国际标准组织规定的城市。
夏令时：所谓夏令时，就是夏天开始的时候，把时间往后拨1小时，夏天结束的时候，再把时间往前拨1小时，时间换算更加复杂。我们国家实行过一段时间夏令时，1992年就废除了，但美国到现在还在使用。计算夏令时请使用标准库提供的相关类，不要试图自己计算夏令时。
在计算机中，通常使用Locale表示一个国家或地区的日期、时间、数字、货币等格式。

例如：（语言使用小写，国家使用大写）
- zh_CN表示中文+中国
- en_US表示英文+美国。
要获取当前时间戳，可以使用System.currentTimeMillis()，这是Java程序获取时间戳最常用的方法。（计算机存储的当前时间，本质上只是一个不断递增的整数。）
由于Java提供了新旧两套日期和时间的API，除非涉及到遗留代码，否则我们应该坚持使用新的API，新旧转换：博客地址
标准库API：

Java标准库有两套处理日期和时间的API，为什么会有新旧两套API呢？因为历史遗留原因，旧的API存在很多问题，所以引入了新的API。
- 旧：java.util包，主要包括Date、Calendar和TimeZone这几个类；
- 新：java.time包，Java 8引入，主要包括LocalDateTime、ZonedDateTime、ZoneId等。

二、旧的Date体系

Date

java.util.Date是用于表示一个日期和时间的对象，注意与java.sql.Date区分，后者用在数据库中。如果观察Date的源码，可以发现它实际上存储了一个long类型的以毫秒表示的时间戳

private transient long fastTime;

基本用法：

// 获取当前时间:
Date date = new Date();
System.out.println(date.getYear() + 1900); // 必须加上1900
System.out.println(date.getMonth() + 1); // 0~11，必须加上1
System.out.println(date.getDate()); // 1~31，不能加1
// 转换为GMT时区:
System.out.println(date.toGMTString());
// 转换为本地时区:
System.out.println(date.toLocaleString());

SimpleDateFormat

对 Date 数据使用预定义的字符串进行格式转换。
- yyyy：年
- MM：月
- dd: 日
- HH: 小时
- mm: 分钟
- ss: 秒
注意：（具体见 JDK 文档详细格式说明）
- M：输出9
- MM：输出09
- MMM：输出Sep
- MMMM：输出September
```
// 获取当前时间:
Date date = new Date();
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
System.out.println(sdf.format(date));
```
Date弊端

Date对象有几个严重的问题：它不能转换时区，除了toGMTString()可以按GMT+0:00输出外，Date总是以当前计算机系统的默认时区为基础进行输出。此外，我们也很难对日期和时间进行加减，计算两个日期相差多少天，计算某个月第一个星期一的日期等。
Calender

Calendar可以用于获取并设置年、月、日、时、分、秒，它和Date比，主要多了一个可以做简单的日期和时间运算的功能。注意到Calendar获取年月日这些信息变成了get(int field)，返回的年份不必转换，返回的月份仍然要加1，返回的星期要特别注意，1~7分别表示周日，周一，……，周六。

利用Calendar.getTime()可以将一个Calendar对象转换成Date对象，然后就可以用SimpleDateFormat进行格式化了。
TimeZone：时区用TimeZone对象表示。

三、新的 LocalDateTime体系

1、LocalDateTime

与之前的区别：
- 和旧的API相比，新API严格区分了时刻、本地日期、本地时间和带时区的日期时间，并且，对日期和时间进行运算更加方便。
- 此外，新API修正了旧API不合理的常量设计：
  - Month的范围用1~12表示1月到12月；
  - Week的范围用1~7表示周一到周日。
- 最后，新API的类型几乎全部是不变类型（和String类似），可以放心使用不必担心被修改。
一些特性：
- LocalDateTime没有时区，无法确定某一时刻。
- ZonedDateTime相当于LocalDateTime加时区的组合，它具有时区，可以与long表示的时间戳进行转换。
当前时间戳在java.time中以Instant类型表示，我们用Instant.now()获取当前时间戳，效果和System.currentTimeMillis()类似。（原此，本质上是一样的）

简单实现

public class Main {
      
      
    public static void main(String[] args) {
      
      
        LocalDate d = LocalDate.now(); // 当前日期
        LocalTime t = LocalTime.now(); // 当前时间
        LocalDateTime dt = LocalDateTime.now(); // 当前日期和时间
        System.out.println(d); // 严格按照ISO 8601格式打印
        System.out.println(t); // 严格按照ISO 8601格式打印
        System.out.println(dt); // 严格按照ISO 8601格式打印
}}

指定日期of()

LocalDateTime dt2 = LocalDateTime.of(2019, 11, 30, 15, 16, 17);
LocalDateTime dt3 = LocalDateTime.of(d2, t2);

按照默认格式（ISO 8601）解析parse()
- ISO 8601规定的日期和时间分隔符是T。
- 日期：yyyy-MM-dd
- 时间：HH:mm:ss
- 带毫秒的时间：HH:mm:ss.SSS
- 日期和时间：yyyy-MM-dd’T’HH:mm:ss
- 带毫秒的日期和时间：yyyy-MM-dd’T’HH:mm:ss.SSS
```
LocalDateTime dt = LocalDateTime.parse("2019-11-19T15:16:17");
LocalDate d = LocalDate.parse("2019-11-19");
LocalTime t = LocalTime.parse("15:16:17");
```
DateTimeFormatter：自定义格式，用于输入或者输出均可。

LocalDateTime日期增减

**注意：**月份加减会自动调整日期，例如从2019-10-31减去1个月得到的结果是2019-09-30，因为9月没有31日。
对日期和时间进行调整则使用withXxx()方法，

例如：withHour(15)会把10:11:12变为15:11:12。
- 调整年：withYear()
- 调整月：withMonth()
- 调整日：withDayOfMonth()
- 调整时：withHour()
- 调整分：withMinute()
- 调整秒：withSecond()
- with()：更复杂的运算。

LocalDateTime dt = LocalDateTime.of(2019, 10, 26, 20, 30, 59);

// 加5天减3小时:
LocalDateTime dt2 = dt.plusDays(5).minusHours(3);
System.out.println(dt2); // 2019-10-31T17:30:59

// 减1月:
LocalDateTime dt3 = dt2.minusMonths(1);
System.out.println(dt3); // 2019-09-30T17:30:59

// with
LocalDateTime dt2 = dt.withDayOfMonth(31);

// 本月最后1天:
LocalDate lastDay = LocalDate.now().with(TemporalAdjusters.lastDayOfMonth());
// 本月第1个周一（对于计算某个月第1个周日这样的问题，新的API可以轻松完成。）
LocalDate firstWeekday = LocalDate.now()
  .with(TemporalAdjusters.firstInMonth(DayOfWeek.MONDAY));

要判断两个LocalDateTime的先后，可以使用isBefore()、isAfter()方法，对于LocalDate和LocalTime类似：
```
Boolean b=LocalDate.now().isBefore(LocalDate.of(2019, 11, 19));
```
Duration和Period

Duration表示两个时刻之间的时间间隔。
Period表示两个日期之间的天数。

注意到两个LocalDateTime之间的差值使用Duration表示，类似PT1235H10M30S，表示1235小时10分钟30秒。而两个LocalDate之间的差值用Period表示，类似P1M21D，表示1个月21天。

Duration和Period的表示方法也符合ISO 8601的格式，它以P…T…的形式表示
- P…T之间表示日期间隔。
- T后面表示时间间隔。

利用ofXxx()或者parse()方法也可以直接创建Duration：

（用作时间单位嘛，这我之前接触过！）

Duration d1 = Duration.ofHours(10); // 10 hours
Duration d2 = Duration.parse("P1DT2H3M"); //1day,2hours,3 minutes

2、ZonedDateTime

ZonedDateTime：

可以简单地把ZonedDateTime理解成LocalDateTime加**ZoneId**。
**ZoneId**是java.time引入的新的时区类，注意和旧的java.util.TimeZone区别。

// 默认时区
ZonedDateTime zbj = ZonedDateTime.now(); 

// 用指定时区获取当前时间，用到了 ZoneId。
ZonedDateTime z = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Shanghai"));

// 另一种方式是通过给一个LocalDateTime附加一个ZoneId
LocalDateTime ldt = LocalDateTime.of(2019, 9, 15, 15, 16, 17);
ZonedDateTime zbj = ldt.atZone(ZoneId.of("Asia/Shanghai"));

时区转换withZoneSameInstant()：

（直接翻译：与该地区相同时刻…）

// 以中国时区获取当前时间:
ZonedDateTime zbj = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Shanghai"));
// 转换为东京时间:
ZonedDateTime z = zbj.withZoneSameInstant(ZoneId.of("Asia/Tokyo"));

// 转换为本地时间（十分简单）
z.toLocalDateTime();

要特别注意：

时区转换的时候，由于夏令时的存在，不同的日期转换的结果很可能是不同的。涉及到时区时，千万不要自己计算时差，否则难以正确处理夏令时。

3、DateTimeFormatter

旧SimpleDateFormat与新DateTimeFormatter对比：
- 使用旧的Date对象时，我们用SimpleDateFormat进行格式化显示；使用新的LocalDateTime或ZonedDateTime时，我们要进行格式化显示，就要使用DateTimeFormatter。
- SimpleDateFormat线程不安全，使用时只能在方法内部创建新的局部变量；DateTimeFormatter不但是不变对象，而且线程安全，可以只创建一个实例，到处引用。
- DateTimeFormatter格式化字符串的使用方式与SimpleDateFormat完全一致。
简单使用

（注意使用方法，是谁包括了谁！）