一文搞懂Java中的日期类

一、日期类

在程序的开发中我们经常会遇到日期类型的操作,Java对日期类型的操作提供了很好的支持。在最初的版本下,java.lang包中的System.currentTimeMillis();可以获取当前时间与协调时间(UTC)1970年1月1日午夜之间的时间差(以毫秒为单位测量)。我们往往通过调用该方法计算某段代码的耗时。

public class TestTime {
    public static void main(String[] args) {
        long start=System.currentTimeMillis();
        long sum=0;
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            sum+=i;
        }
        System.out.println("sum="+sum);
        long end=System.currentTimeMillis();
        System.out.println("耗时:"+(end-start)+"ms");
    }
}

1.1 第一代日期类

第一代日期时间API主要有java.util.Date和日期时间格式化有关的java.text.DateFormat及其子类。

1.1.1 Date类

JDK1.0就在java.util包下面提供了Date类用于表示特定的瞬间,可以精确到毫秒。

通过API或源码,可以看出Date类的大部分方法已经过时,已被第二代日期类Calendar代替,剩下的Date类常见方法如下所示。

序号方法定义描述
1Date()返回一个代表当前系统时间的Date对象,精确到毫秒
2Date(long date)返回一个距离UTC时间date毫秒的新日期对象,精确到毫秒
3int compareTo(Date anotherDate)比较两个日期的大小
4long getTime()返回自1970年1月1日00:00:00 GMT以来此Date对象表示的毫秒数
5String toString()把此Date对象转换为以下形式的String:dow mon dd hh:mm:ss zzz yyyy其中:dow是一周中的某一天(Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat)
import java.util.Date;

public class DateTest {
    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date();
        System.out.println("现在的系统时间是:"+date);
        long time=date.getTime();
        System.out.println("当前时间距离UTC时间的毫秒数:"+time);
    }
}

1.1.2 SimpleDateFormat类

Date类显示的格式没有考虑国际化问题,如该格式不符合中国人查看时间的格式习惯,因此需要对其进行格式化操作。java.text.SimpleDateFormat类可以实现格式化操作,它是java.text.DateFormat的子类。

创建SimpleDateFormat类的对象非常简单,可以使用如下构造器:

  • SimpleDateFormat():用默认的模式和默认的语言环境的日期格式符号构造SimpleDateFormat。
  • SimpleDateFormat(String pattern):用给定的模式和默认语言环境的日期格式符号构造SimpleDateFormat。
  • SimpleDateFormat(String pattern,Locale locale):用给定的模式和给定语言环境的日期格式符号构造。

常见的日期格式化模板如下:

SimpleDataFormat类主要用于将Date日期转换为字符串,或者将某个字符串转换为Date对象,其常见方法如下所示:

方法定义描述
format将一个Date格式转化为日期/时间字符串,此方法继承的父类DateFormat的方法
parse从给定字符串的开始解析文本,以生成一个日期,此方法为继承的父类DateFormat的方法
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class SimpleDateFormatTest {
    public static void main(String[] args) throws ParseException {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日HH小时mm分钟ss秒S毫秒");
        System.out.println("使用指定格式的日期字符串:"+sdf.format(new Date()));
        String str="2021年1月15日 06小时44分钟05秒 123毫秒";
        Date date = sdf.parse(str);
        System.out.println("日期对象:"+date);
    }
}

1.2 第二代日期类Calendar

Date类用于返回日期对象,不适合获取日历字段。设置和获取日历字段的方法,被JDK1.1推出的Calendar代替。

java.util.Calendar类是一个抽象类,它为特定瞬间与一组诸如YEAR、MONTH、DAY_OF_MONTH、HOUR等日历字段之间的转换提供了一些方法,并为操作日历字段(如获得下星期的日期)提供了一些方法。

序号方法定义描述
1static getInstance()使用默认时区和语言环境获得一个日历,也可以通过getInstance(TimeZone time,Locale loc)或指定时区和语言环境的日历
2get(int field)获取指定的日历字段
3set(int year,int month,int date,int hourOfDay,int minute,int second)设置字段YEAR、MONTH、DAY_OF_MONTH、HOUR、MINUTE和SECOND的值
public class CalendarTest {
    public static void main(String[] args) {
        Calendar c = Calendar.getInstance(TimeZone.getTimeZone("Asia/Shanghai"), Locale.CHINA);
        System.out.println("年:"+c.get(Calendar.YEAR));
        System.out.println("月:"+(c.get(Calendar.MONTH)+1));//1月从0开始
        System.out.println("日:"+c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH));
        System.out.println("小时:"+c.get(Calendar.HOUR));
        System.out.println("分钟:"+c.get(Calendar.MINUTE));
        System.out.println("秒:"+c.get(Calendar.SECOND));
    }
}

上述代码中的TimeZone表示时区,Locale表示语言环境。例如TimeZone.getTimeZone("Asia/Shanghai")表示“亚洲/上海”时区,Locale.CHINA表示中国语言环境。

1.3 第三代日期类

java8中引入的java.time纠正了过去的缺陷,这就是第三代日期API。

java8吸收了Joda-Time的精华,以一个新的开始为Java创建优秀的API。新的java.time中包含了所有关于本地日期(LocalDate)、本地时间(LocalTime)、本地日期时间(LocalDateTime)、时区(ZonedDateTime)和持续时间(Duration)的类。历史悠久的Date类也新增了toInstant()方法,用于把Date类转换成新的表示形式。

接下来只介绍商用的几个类型。

1.3.1 LocalDate、LocalTime、LocalDateTime类

这三个类都代表日期对象,只是包含的日历字段不同,相当于Calendar类的代替。

java.time.LocalDate类:代表一个只包含年、月、日的日期对象,如2007-12-03。LocalDate类常见方法如下所示。

序号方法定义描述
1static LocalDate now()返回默认时区下的当前日期对象
2int getYear()返回年份,从-999999999-01-01~+999999999-12-31
3int getMonth()返回月份,1-12
4int getDayOfMonth()返回日期,1-31
5LocalDate parse(CharSequence text)按默认格式解析字符串为LocalDate的日期对象
6LocalDate parse(CharSequence text,DateTimeFormatter formatter)按指定格式解析字符串为LocalDate的日期对象

java.time.LocalTime类:代表一个只包含小时、分钟、秒的日期对象,如13:45.30.123456789。LocalTime常见方法如下:

序号方法定义描述
1static LocalTime now()返回默认时区下的当前时间对象
2int getHour()返回小时,0-23
3int getMinute()返回分钟,0-59
4int getSecond()返回秒,0-59
5LocalTime parse(CharSequence text)按默认格式解析字符串为LocalTime的日期对象
6LocalTime parse(CharSequence text,DateTimeFormatter formatter)按指定格式解析字符串为LocalTime的日期对象

java.time.LocalDateTime类:代表一个包含年、月、日、小时、分钟、秒的日期对象,如2007-12-03T10:15:30。LocalDateTime常见方法如下:

序号方法定义描述
1static LocalDateTime now()返回默认时区下的当前日期对象
2int getYear()返回年份,从-999999999-01-01~+999999999-12-31
3int getMonth()返回月份,1-12
4int getDayOfMonth()返回日期:1-31
5int getHour()返回小时:0-23
6int getMinute()返回分钟:0-59
7int getSecond()返回秒:0-59
8LocalDateTime parse(CharSequence text)按默认格式解析字符串为LocalDateTime的日期对象
9LocalDateTime parse(CharSequence text,DateTimeFormatter formatter)按指定格式解析字符串为LocalDateTime的日期对象
import java.time.LocalDateTime;

public class LocalDateTimeTest {
    public static void main(String[] args) {
        //1、创建一个日期对象
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        //2、获取日历字段
        System.out.println("年:"+now.getYear());
        System.out.println("月:"+now.getMonthValue());
        System.out.println("月:"+now.getMonth());
        System.out.println("日:"+now.getDayOfMonth());
        System.out.println("小时:"+now.getHour());
        System.out.println("分钟:"+now.getMinute());
        System.out.println("秒:"+now.getSecond());
    }
}

1.3.2 Instant类

在处理时间和日期时,我们通常会想到年、月、日、时、分、秒。然而,这只是时间的一个模型,是面向人类的。第二种通用模型是面向计算机的,在此模型中,时间线中的一个点表示一个整数,这有利于计算机处理。在UNIX中这个数从1970年开始,以秒为单位;同样在Java中也是从1970年开始的,但以毫秒为单位。

java.time包通过值类型Instant提供机器视图,不提供人类意义上的时间单位。Instant类表示时间线商的一点,不需要要任何上下文信息。例如,时区。从概念上讲,它只是简单地表示自1970年1月1日0时0分0秒(UTC)开始地秒数。因为java.time包是基于纳秒计算的,所以Instant类的精度可以达到纳秒级。

Instant类的常见方法如下:

序号方法定义描述
1static Instant now()静态方法,返回默认UTC时区的Instant类的对象
2static Instant ofEpochMillo(long epochMilli)静态方法,返回在1970-01-01 00:00:00基础上加上指定毫秒数之后的Instant类的对象
3static OffsetDateTime atOffset(ZoneOffset offset)结合即时的便宜来创建一个OffsetDateTime
4long toEpochMilli() 返回1970-01-01 00:00:00到当前时间的毫秒数,即时间戳

Instant类和第一代日期类Date的相互转换:

import java.time.Instant;
import java.util.Date;

public class InstantTest {
    public static void main(String[] args) {
        //1、创建一个Instant对象
        Instant now = Instant.now();
        System.out.println("now="+now);
        //2、转换方法
        //[1]Instant->Date
        Date d = Date.from(now);
        System.out.println("d="+d);
        //[2]Date->Instant
        Instant instant = d.toInstant();
        System.out.println("instant="+instant);
    }
}

1.3.3 DateTimeFormatter类

java.time.format.DateTimeFormatter类提供了格式化日期的方法,这个类和第一代日期的SimpleDateFormatter类似,但SimpleDateFormat只能格式化Date类,对Calendar类无效。DateTimeFormatter可以格式化LocalDate、LocalTime、LocalDateTime及Instant类。

DateTimeFormatter类常见方法如下:

序号方法定义描述
1static DateTimeFormatter ofPattern(String pattern)静态方法,返回一个DateTimeFormatter对象
2String format(TemporalAccessor t)格式化一个日期、时间,返回字符串
3TemporalAccessor parse(CharSequence text)将指定格式的字符序列解析为一个日期、时间

TemporalAccessor 是java.time.temporal包下的接口,LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、Instant都实现了该接口。

下面以LocalDateTime日期的格式为例,进行代码演示。

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class DateTimeFormatterTest {
    public static void main(String[] args) {
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd a hh小时mm分钟ss秒");
        //格式化日期(日期->文本)
        String format = dtf.format(now);
        System.out.println(format);
        //解析字符串为日期(文本->日期)
        String s="2018-08-08 下午 05小时06分钟43秒";
        LocalDateTime parse = LocalDateTime.parse(s, dtf);
        System.out.println(parse);

    }
}

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