JDK8新特性(五)：JDK8时间日期API

前言

在 JDK8 之前，我们经常使用到的时间API包括(Date、Calendar)，Date 与字符串之间的转换使用 SimpleDateFormat 进行转换（parse()、format() 方法），然而 SimpleDateFormat 不是线程安全的。在设计上也是存在一些缺陷的，比如有两个 Date 类，一个在 java.util 包中，一个在 java.sql 包中。

在JDK8 中，引入了一套全新的时间日期API，这套 API 在设计上比较合理，使用时间操作也变得更加方便。并且支持多线程安全操作。

1.旧版日期时间API存在的问题

1.设计很差：在 java.util 和 java.sql 的包中都有日期类。java.util.Date 同时包含日期和时间，而java.sql.Date仅包含日期，此外用于格式化和解析的类又在 java.text 包中定义；

2.非线程安全：java.util.Date 是非线程安全的,所有的日期类都是可变的，这是 java 日期类最大的问题之一；

3.时区处理麻烦：日期类并不提供国际化，没有时区支持。因此 java 引入了 java.util.Calendar 和 java.util.TimeZone 类,但他们同样存在上述所有的问题

/**
 * TODO JDK8之前日期存在的问题
 *
 * @author liuzebiao
 * @Date 2020-1-13 11:28
 */
public class DateDemo01 {

    public static void main(String[] args) {
        //旧版日期时间 API 存在的问题
        //1.设计不合理(JDK8 Date类已经 @Deprecated 注释,不推荐使用)
        Date now =new Date(1985,9,23);
        System.out.println(now);

        //2.时间格式化和解析是线程不安全的
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            new Thread(()->{
                try {
                    Date date = sdf.parse("2019-09-09");
                    System.out.println("date:"+date);
                } catch (ParseException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();
        }
    }
}

多线程测试结果：(会有日期格式化错误的，还有直接报错的，说明线程是不安全)

date:Tue Jun 09 00:00:00 CST 2026
date:Tue Sep 09 00:00:00 CST 990
date:Tue Sep 09 00:00:00 CST 990
date:Tue Sep 09 00:00:00 CST 990
date:Sun Dec 01 00:00:00 CST 2019
date:Mon Sep 09 00:00:00 CST 2019(这个才是正确的)
date:Mon Sep 09 00:00:00 CST 2019
date:Mon Sep 09 00:00:00 CST 2019
Exception in thread "Thread-35" Exception in thread "Thread-37" java.lang.NumberFormatException: For input string: "1909E.21909"
	at sun.misc.FloatingDecimal.readJavaFormatString(FloatingDecimal.java:2043)
	at sun.misc.FloatingDecimal.parseDouble(FloatingDecimal.java:110)
	at java.lang.Double.parseDouble(Double.java:538)

2.新日期时间 API 介绍

JDK8 中增加了一套全新的日期时间 API，这套 API 设计合理，是线程安全的。新的日期及时间 API 位于 java.time 包下，如下是一些该包下的关键类：

LocalDate：表示日期，包含：年月日。格式为：2020-01-13

LocalTime：表示时间，包含：时分秒。格式为：16:39:09.307

LocalDateTime：表示日期时间，包含：年月日时分秒。格式为：2020-01-13T16:40:59.138

DateTimeFormatter：日期时间格式化类

Instant：时间戳类

Duration：用于计算 2 个时间(LocalTime，时分秒)之间的差距

Period：用于计算 2 个日期(LocalDate，年月日)之间的差距

ZonedDateTime：包含时区的时间

Java 中使用的历法是 ISO-8601 日历系统，他是世界民用历法，也就是我们所说的公里。平年有365天，闰年是366天。此外 Java8 还提供了 4 套其他历法，分别是：

ThaiBuddhistDate：泰国佛教历

MinguoDate：中华民国历

JapaneseDate：日本历

HijrahDate：伊斯兰历

3.用法介绍

1.JDK8 日期和时间类

LocalDate、LocalTime、LocalDateTime类的实例是不可变的对象，分别表示使用 ISO-8601 日历系统的日期、时间、日期和时间。他们提供了简单的日期或时间，并不包含当前的时间信息，也不包含与时区相关的信息。

对日期时间的修改，就是对已经存在的 LocalDate对象，根据需求创建它的修改版，最简单的方式是使用 withAttribute() 方法。withAttribute()方法会创建对象的一个副本，并按照需要修改它的属性。

以下所有方法都返回了一个修改属性的对象，它们并不会影响原来的日期对象。（即:修改后的日期与原来的日期不是一个对象，原日期不受影响）

/**
 * TODO 时间日期类
 *      LocalDate、LocalTime、LocalDateTime
 *
 * @author liuzebiao
 * @Date 2020-1-13 13:42
 */
public class DateDemo02 {

    /**
     * LocalDate 日期类(年月日)
     */
    @Test
    public void testLocalDate() {
        //获取当前日期
        LocalDate now = LocalDate.now();
        System.out.println(now);
        //指定日期 LocalDate.of(year,month,day)
        LocalDate date = LocalDate.of(2008, 8, 8);
        System.out.println(date);
        //获取年
        System.out.println("年:" + date.getYear());
        //获取月(英文)
        System.out.println("月(英文):" + date.getMonth());
        //获取月(阿拉伯数字)
        System.out.println("月(数字):" + date.getMonthValue());
        //获取日
        System.out.println("日:" + date.getDayOfMonth());
        //是否是闰年
        System.out.println("是否是闰年:" + date.isLeapYear());
        //...其他方法,自行研究
    }

    /**
     * LocalDate 时间类(时分秒)
     */
    @Test
    public void testLocalTime() {
        //获取当前时间
        LocalTime now = LocalTime.now();
        System.out.println(now);
        //指定日期 LocalTime.of(hour,minute,second)
        LocalTime date = LocalTime.of(13, 26, 39);
        System.out.println(date);
        //获取时
        System.out.println(date.getHour());
        //获取分
        System.out.println(date.getMinute());
        //获取秒
        System.out.println(date.getSecond());
        //获取纳秒
        System.out.println(now.getNano());
        //...其他方法,自行研究

    }

    /**
     * LocalDateTime 日期时间类(年月日 时分秒)
     */
    @Test
    public void testLocalDateTime() {
        //LocalDateTime: LocalDate + LocalTime,有年月日 时分秒
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        System.out.println("当前日期时间:"+now);
        //指定日期时间 LocalDateTime.of(year,month,day,hour,minute,second)
        LocalDateTime date = LocalDateTime.of(2018, 7, 23, 18, 59, 31);
        System.out.println(date);
        //获取年
        System.out.println(date.getYear());
        //获取月
        System.out.println(date.getMonth());
        //获取日
        System.out.println(date.getDayOfMonth());
        //获取时
        System.out.println(date.getHour());
        //获取分
        System.out.println(date.getMinute());
        //获取秒
        System.out.println(date.getSecond());
        //...其他方法,自行研究
    }

    /**
     * 修改时间
     */
    @Test
    public void modifyTime() {
        //以LocalDateTime为例(LocalDate、LocalTime与此类似)
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        //修改年[修改时间(不是JDK8之前的setXXX(),而是使用withXXX())]
        System.out.println("修改年后:" + now.withYear(9102));
        //增加年(减使用 minusYear()方法)
        System.out.println("+2年后:" + now.plusYears(2));
        //增加日(减使用 minusDays()方法)
        System.out.println("47天后:" + now.plusDays(47));
        //...其他方法,自行研究
    }

    /**
     * 时间比较
     */
    @Test
    public void compareTime() {
        //以LocalDateTime为例(LocalDate、LocalTime与此类似)
        //时间1
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        //时间2
        LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.of(2018, 7, 12, 13, 28, 51);
        //判断前面日期是否在后面日期后
        System.out.println("A时间是否晚于B时间:" + now.isAfter(dateTime));
        //判断前面日期是否在后面日期前
        System.out.println("A时间是否早于B时间:" + now.isBefore(dateTime));
        //判断两个日期时间是否相等
        System.out.println("两个时间是否相等:" + now.isEqual(dateTime));
        //...其他方法,自行研究
    }
}

2.JDK8 日期时间格式化与解析

/**
 * TODO 日期时间格式化 + 解析 + 多线程执行(安全)
 *
 * @author liuzebiao
 * @Date 2020-1-13 14:12
 */
public class DateDemo03 {

    @Test
    public void dateFormat(){
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();

        //格式化
        //使用JDK自带的时间格式:ISO_DATE_TIME(默认提供了很多格式,请自行查看)
        DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ISO_DATE_TIME;
        String format = now.format(dtf);
        System.out.println("format="+format);

        //指定时间格式(ofPattern()方法)
        DateTimeFormatter dtf1 = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy年MM月dd日 HH时mm分ss秒");
        String format1 = now.format(dtf1);
        System.out.println(format1);

        //解析(parse()方法)
        LocalDateTime parse = LocalDateTime.parse(format1, dtf1);
        System.out.println("parse="+parse);

        /**
         * 多线程执行(验证线程安全性)
         * 1.返回结果正确   2.不抛异常
         */
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            new Thread(()->{
                LocalDateTime parse1 = LocalDateTime.parse(format1, dtf1);
                System.out.println("parse="+parse1);
            }).start();
        }
    }
}

3.JDK8 Instant 类

Instant 类，就是时间戳，内部保存了从1970年1月1日 00:00:00以来的秒和纳秒。

/**
 * TODO JDK8的 Instant类(时间戳)
 * （主要不是面向用户使用）
 *
 * @author liuzebiao
 * @Date 2020-1-13 14:31
 */
public class DateDemo04 {

    @Test
    public void Instant(){
        //Instant 
        // 内部保存了秒和纳秒，一般不是给用户使用的，而是方便程序做一些统计的(比如:统计方法耗时)
        Instant now = Instant.now();
        System.out.println("当前时间戳:"+now);//2020-01-13T06:48:46.267Z
        //Instant类 并没有修改年月日等操作.因为 Instant 本来就不是给用户使用的
        //Instant类:对 秒、纳秒等操作方便
        Instant plus = now.plusSeconds(20);
        System.out.println("+20秒后:"+plus);

        Instant minus = now.minusSeconds(20);
        System.out.println("-20秒后:"+minus);

        //获取秒、毫秒、纳秒
        long second = now.getEpochSecond();
        System.out.println("秒:"+second);
        int nano = now.getNano();
        System.out.println("纳秒:"+nano);
        //...其他方法,自行研究
    }
}

4.JDK8 计算日期时间差类

Duration/Period 类：主要用来计算日期时间差

Duration：用于计算 2 个时间(LocalTime，时分秒)的差值
Period：用于计算 2 个日期(LocalDate，年月日)的差值

/**
 * TODO JDK8 计算日期时间差值
 *
 * @author liuzebiao
 * @Date 2020-1-13 14:55
 */
public class DateDemo05 {

    /**
     * Duration类:计算时间的差值
     */
    @Test
    public void testTimeDiff(){
        //时间1
        LocalTime now = LocalTime.now();
        //时间2
        LocalTime dateTime = LocalTime.of(8, 15, 46);
        //计算两个时间的差值
        //计算规则:让第二个参数 减去 第一个参数(位置错误可能出现负数)
        Duration duration = Duration.between(dateTime,now);
        System.out.println("相差的天数:"+duration.toDays());
        System.out.println("相差的小时数:"+duration.toHours());
        System.out.println("相差的分钟数:"+duration.toMinutes());
        System.out.println("相差的秒数:"+duration.toSeconds());//JDK 9+ 出现(JDK8会报错误)
        System.out.println("相差的纳秒数:"+duration.toNanos());
        //...其他方法,自行研究
    }

    /**
     * Period类:计算日期的差值
     */
    @Test
    public void testDateDiff(){
        //日期1
        LocalDate now = LocalDate.now();
        //日期2
        LocalDate date = LocalDate.of(1999,5,29);
        //计算两个日期的差值
        //计算规则:让第二个参数 减去 第一个参数(位置错误可能出现负数)
        Period period = Period.between(date,now);
        System.out.println("相差的年:"+period.getYears());
        System.out.println("相差的月:"+period.getMonths());
        System.out.println("相差的日:"+period.getDays());
        //...其他方法,自行研究
    }
}

5.JDK8 日期时间调整器

有时我们可能需要获取，例如："将日期调整到下一个月的第一天"等操作，此时我们可以通过时间调整器来进行操作。

TemporalAdjuster：时间调整器
TemporalAdjusters：工具类。该类通过静态方法提供了大量的常用 TemporalAdjuster 的实现

/**
 * TODO JDK8 时间调整器
 *
 * @author liuzebiao
 * @Date 2020-1-13 15:10
 */
public class DateDemo06 {

    /**
     * TemporalAdjuster类:自定义调整时间
     */
    @Test
    public void timeCorrector(){
        //将日期调整到"下一个月的第一天"操作
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        //参数:TemporalAdjuster adjuster。TemporalAdjuster是一个接口,里面只有 Temporal adjustInto(Temporal temporal); 这一个方法,支持接入 lambda 表达式
        //此处 Temporal 就是指时间(包括 LocalDate、LocalTime、LocalDateTime 都是继承自该类。继承关系：如下图所示)
        TemporalAdjuster adjuster = ( Temporal temporal)->{
            LocalDateTime dateTime = (LocalDateTime)temporal;
            return dateTime.plusMonths(1).plusDays(1);//下一个月第一天
        };
        LocalDateTime newDateTime = now.with(adjuster);
        System.out.println("下个月第一天:"+newDateTime);
    }

    /**
     * TemporalAdjusters工具类:使用JDK提供的时间调整器
     */
    @Test
    public void JDKTimeCorrector(){
        //JDK中自带了很多时间调整器,其他调整器请自行查看
        //使用 TemporalAdjusters 工具类
        //TemporalAdjusters.firstDayOfNextYear()--->根据内容可知:下一年第一天
        TemporalAdjuster temporalAdjuster = TemporalAdjusters.firstDayOfNextYear();

        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        LocalDateTime newDateTime = now.with(temporalAdjuster);
        System.out.println("下个月第一天:"+newDateTime);
    }
}

附：继承关系（LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、Temporal类）

6.JDK8 设置日期时间的时区

JDK8 中加入了对时区的支持。LocalDate、LocalTime、LocalDateTime 是不带时区的，带时区的日期时间类分别为：ZonedDate、ZonedTime、ZonedDateTime类。

其中每个时区都有对应着的 ID，ID的格式为"区域/城市"，例如：Asia/Shanghai 等。

ZoneId类：该类中包含了所有的时区信息。

/**
 * TODO JDK8设置时区(设置日期时间的时区)
 *
 * @author liuzebiao
 * @Date 2020-1-13 15:43
 */
public class DateDemo07 {

    /**
     * 获取时区ID
     */
    @Test
    public void getZoneIds(){
        //1.获取所有的时区ID
        Set<String> zoneIds = ZoneId.getAvailableZoneIds();
        zoneIds.forEach(System.out::println);//返回600来个时区
    }

    /**
     * 不带时区 Vs 带时区的日期时间
     */
    @Test
    public void ZonedDemo(){
        //2.操作带时区的类
        //不带时间,获取计算机的当前时间
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        System.out.println("now:"+now);

        //中国使用的是东八区的时间，比标准时间早8个小时
        //操作带时间的类
        ZonedDateTime zdt = ZonedDateTime.now(Clock.systemUTC());//创建出来的时间是世界标准时间
        System.out.println("世界标准时间:"+zdt);
    }

    /**
     * 本地时间
     */
    @Test
    public void localTime(){
        //now():使用计算机的默认的时区,创建日期时间
        ZonedDateTime now = ZonedDateTime.now();
        System.out.println("本地时间:"+now);//本地时间:2020-01-13T15:52:43.633+08:00[Asia/Shanghai]
    }

    /**
     * 使用指定的时区来创建时间
     */
    @Test
    public void ZoneTime(){

        ZonedDateTime now = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("America/New_York"));
        System.out.println("设置指定时间:"+now);//设置指定时间:2020-01-13T02:56:24.776-05:00[America/New_York]
    }

    /**
     * 修改时区
     */
    @Test
    public void modifyZone(){
        ZonedDateTime now = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("America/New_York"));

        //withZoneSameInstant():既更改时区,也更改时间
        ZonedDateTime modifyTime = now.withZoneSameInstant(ZoneId.of("Asia/Shanghai"));
        System.out.println("修改时区后的时间:"+modifyTime);

        //withZoneSameLocal():只更改时区,不更改时间
        ZonedDateTime modifyTime2 = now.withZoneSameLocal(ZoneId.of("Asia/Shanghai"));
        System.out.println("修改时区后的时间:"+modifyTime2);
    }
    //...其他方法,自行研究
}

附：JDK8新特性（目录）

本目录为 JDK8新特性学习目录，包含JDK8 新增全部特性的介绍。

如需了解，请跳转链接查看：我是跳转链接

JDK8时间日期API，介绍到此为止

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End

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