Java十九篇:常用類 時間日期類

在計算機中，應該如何表示日期和時間呢？

我們經常看到的日期和時間表示方式如下：

2019-11-20 0:15:00 GMT+00:00

11/19/2019 19:15:00 America/New_York

如果直接以字符串的形式存儲，那麼不同的格式，不同的語言會讓表示方式非常繁瑣。

在理解日期和時間的表示方式之前，我們先要理解數據的存儲和展示。

當我們定義一個整型變量並賦值時：

int n = 123400;
編譯器會把上述字符串（程序源碼就是一個字符串）編譯成字節碼。在程序的運行期，變量n指向的內存實際上是一個4位元組區域：
│00│01│e2│08│
注意到計算機內存除了二進位的0/1外沒有其他任何格式。上述十六機制是為了簡化表示。
當我們用System.out.println(n)列印這個整數的時候，實際上println()這個方法在內部把int類型轉換成String類型，然後列印出字符串123400。
它們實際上是數據的展示格式，分別按英國時區、中國時區、紐約時區對同一個時刻進行展示。而這個「同一個時刻」在計算機中存儲的本質上只是一個整數，我們稱它為Epoch Time。
Epoch Time是計算從1970年1月1日零點（格林威治時區／GMT+00:00）到現在所經歷的秒數，例如：
1574208900表示從從1970年1月1日零點GMT時區到該時刻一共經歷了1574208900秒，換算成倫敦、北京和紐約時間分別是：
1574208900 = 北京時間2019-11-20 8:15:00
           = 倫敦時間2019-11-20 0:15:00
           = 紐約時間2019-11-19 19:15:00
img格式化字符串和日期對象的DateFormat格式轉換類
一、古老的Date類Date這個類自jdk1.0開始就被設計出來， 從它的原始碼中我們也是可以看出來，Date類曾經扮演過很重要的角色，jdk早期的版本中有關日期和時間的操作幾乎都是由Date類完成的，下面我們一起看看它的源碼：
private transient long fastTime;
二、處理年月日的年曆類Calendar以前我們是可以使用Date來處理日期年月日的，但是由於該類不支持國際化等原因，現在其中大部分方法被註解，不再推薦使用，現在的Date類更像是代表著某一個時刻的對象，而處理年月日的這種轉換則完全交給了Calendar類處理。所以Calendar目前是日期時間處理中的核心類，接下來我們看看其中源碼：
//和Date一樣封裝了毫秒屬性
protected long  time;
protected int           fields[];
//封裝了十七個靜態常量
public final static int ERA = 0;
public final static int YEAR = 1;
public final static int MONTH = 2;
public final static int WEEK_OF_YEAR = 3;
....
public final static int DST_OFFSET = 16;
三、DateFormat處理格式轉換DateFormat是一個抽象類，該類主要用於實現Date對象和字符串之間相互轉換， 涉及到兩個轉換的方法：
//將Date類型轉換為String類型
public final String format(Date date)
//將String類型轉換Date類型
public Date parse(String source)
四、優秀的實現類SimpleDateFormatSimpleDateFormat是DateFormat的一個優秀的實現類，它增強了一個重要的性質。它允許自定義格式輸出模板。構造SimpleDateFormat實例的時候，可以傳入一個pattern作為輸出模板。看個例子：
    public static void main(String[] args) {
        Calendar c = Calendar.getInstance();
        SimpleDateFormat sm = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日 E HH時mm分ss秒");
        System.out.println(sm.format(c.getTime()));
輸出結果：
2017年05月29日 星期一 20時25分31秒
上述的代碼中，字符串yyyy年MM月dd日 E HH時mm分ss秒就是一個模板pattern，其中：
五、開源第三方庫Joda-TimeJoda-Time庫中的內容還是很多的，我們簡單了解下基本的使用即可，至於深入學習該庫，大家可以自行嘗試，此處限於篇幅，不再贅述。在該庫中DateTime相當於jdk中Calendar，主要完成對日期年月日的計算操作。首先我們通過簡單易理解的方式創建DateTime的實例對象：
//2017-05-29 21:40
DateTime dt = new DateTime(2017,5,29,21,40);

//2017-05-29 21:40 50秒
DateTime dt2 = new DateTime(2017,5,29,21,40,50);
Java8以前在java.util這個包裡，主要包括Date、Calendar和TimeZone這幾個類；
Java8中推出了全新的日期時間類在java.time這個包裡面，使用起來更加簡單和安全，常用的有以下幾個
LocalDate：本地日期，只包括日期
LocalTime：本地時間，只包括時間
LocalDateTime：本地日期時間，包括日期和時間
ZonedDateTime：完整的本地日期時間，包括日期，時間，和時區
代碼片段：獲取當前日期
LocalDate localDate = LocalDate.now();
System.out.println("當前日期為：" + localDate);//當前日期為：2021-12-24
LocalDate提供了獲取年、月、日的快捷方法
System.out.println("當前年為：" + localDate.getYear());//當前年為：2021
System.out.println("當前月為：" + localDate.getMonth());//當前月為：JUNE
System.out.println("當前月為：" + localDate.getMonthValue());//當前月為：6
System.out.println("當前日為當月的第：" + localDate.getDayOfMonth() + "天");//當前日為當月的第：19天
System.out.println("當前日為當周的：" + localDate.getDayOfWeek());//當前日為當周的：FRIDAY
System.out.println("當前日為當年的第：" + localDate.getDayOfYear() + "天");//當前日為當年的第：171天
指定日期，這裡的月對應的就是實際的月
 LocalDate zdDate = LocalDate.of(2020, 06, 18);
 System.out.println("指定日期為：" + zdDate);//指定日期為：2021-12-24
判斷兩個日期是否相等，直接使用equals
boolean flag = localDate.equals(zdDate);
System.out.println("兩個日期是否相等" + flag);//兩個日期是否相等false
boolean isEqual = localDate.isEqual(zdDate);
System.out.println("兩個日期是否相等" + flag);//兩個日期是否相等false
判斷是否為閏年
System.out.println("是否為閏年：" + localDate.isLeapYear());//是否為閏年：true
只需要年月、月日，獲取方式有多種
YearMonth yearMonth = YearMonth.now();
System.out.println("當前年月為：" + yearMonth);//當前年月為：2020-06
YearMonth currentYearMonth1 = YearMonth.from(localDate);
System.out.println("當前年月為：" + currentYearMonth1);//當前年月為：2020-06
YearMonth zdYearMonth = YearMonth.of(zdDate.getYear(), zdDate.getMonth());
System.out.println("指定年月為：" + zdYearMonth);//指定年月為：2020-06
返回當月天數
System.out.println("當月天數為：" + yearMonth.lengthOfMonth());//當月天數為：30
獲取月日
MonthDay monthDay = MonthDay.now();
System.out.println("當前月日為：" + monthDay);//當前月日為：--06-19
MonthDay currentMonthDay = MonthDay.from(localDate);
System.out.println("當前月日為：" + currentMonthDay);//當前月日為：--06-19
MonthDay zdMonthDay = MonthDay.of(zdDate.getMonth(), zdDate.getDayOfMonth());
System.out.println("指定月日為：" + zdMonthDay);//指定月日為：--06-18
日期的加減
通過LocalDate的plus方法增加年、月、周、天，也可以使用plus後直接跟年(plusYears)、月(plusMonths)、周(plusWeeks)、日(plusDays)；minus方法減少年、月、周、天,也可以使用minus後直接跟年(minusYears)、月(minusMonths)、周(minusWeeks)、日(minusDays)
LocalDate nextWeek = localDate.plus(1, ChronoUnit.WEEKS);
System.out.println("一周後日期為：" + nextWeek);//一周後日期為：2020-06-26
LocalDate newWeek = localDate.plusWeeks(1);
System.out.println("一周後日期為：" + newWeek);//一周後日期為：2020-06-26
LocalDate oldWeek = localDate.minus(1, ChronoUnit.WEEKS);
System.out.println("一周前日期為：" + oldWeek);//一周前日期為：2020-06-12
獲取當前時間，默認時間格式為hh:mm:ss:nnn
LocalTime localTime = LocalTime.now();
System.out.println("當前時間為：" + localTime);//當前時間為：16:17:35.717
LocalTime zdLocalTime = LocalTime.of(14, 40, 30);
System.out.println("指定時間為：" + zdLocalTime);//指定時間為：14:40:30
時間的加減
通過LocalTime的plus方法增加時、分、秒，也可以使用plus後直接跟時(plusHours)、分(plusMinutes)、秒(plusSeconds)；minus方法減少時、分、秒，也可以使用minus後直接跟時(minusHours)、分(minusMinutes)、秒(minusSeconds)
LocalTime newLocalTimeHour = localTime.plusHours(2);
System.out.println("2個小時後時間為：" + newLocalTimeHour);//2個小時後時間為：18:17:35.717
LocalTime oldLocalTimeHour = localTime.minusHours(2);
System.out.println("2個小時前時間為：" + oldLocalTimeHour);//2個小時前時間為：14:17:35.717
LocalTime newLocalTimeMinute = localTime.plusMinutes(20);
System.out.println("20分鐘後時間為：" + newLocalTimeMinute);//20分鐘後時間為：16:37:35.717
LocalTime oldLocalTimeMinute = localTime.minusMinutes(20);
System.out.println("20分鐘前時間為：" + oldLocalTimeMinute);//20分鐘前時間為：15:57:35.717
使用Duration計算兩個時間間隔多少小時、分鐘、秒
long minutes = Duration.between(zdLocalTime, localTime).toMinutes();
System.out.println("兩個時間間隔為：" + minutes);//兩個時間間隔為：97
使用Duration計算兩個日期間隔天數
	LocalDate localDate = LocalDate.now();
LocalDate agoDate = LocalDate.of(2020, 12, 20);
long days = Duration.between(agoDate.atStartOfDay(), localDate.atStartOfDay()).toDays();
使用ChronoUnit計算兩個日期間隔天數
LocalDate localDate = LocalDate.now();
LocalDate agoDate = LocalDate.of(2020, 12, 20);
long days = ChronoUnit.DAYS.between(agoDate, localDate);
使用LocalDate計算兩個日期間隔天數
LocalDate localDate = LocalDate.now();
LocalDate agoDate = LocalDate.of(2020, 12, 20);
long days = localDate.toEpochDay() - agoDate.toEpochDay();
使用Period計算兩個日期間隔多少年、月、天
long days = Period.between(zdDate, localDate).getDays();
System.out.println("兩個日期間隔為：" + days);//兩個日期間隔為：1
Instant時間戳，默認使用 UTC 時區(世界協調時間)
Instant instant = Instant.now();
System.out.println(instant);//2020-06-19T08:17:35.718Z
System.out.println("時間戳秒" + instant.getEpochSecond());//時間戳秒1592554655
System.out.println("時間戳毫秒" + instant.toEpochMilli());//時間戳毫秒1592554655718
System.out.println("在1970-01-01T00:00:00上加上20秒為：" + Instant.ofEpochSecond(20));//在1970-01-01T00:00:00上加上20秒為：1970-01-01T00:00:20Z
System.out.println("在1970-01-01T00:00:00上加上20毫秒為：" + Instant.ofEpochMilli(20));//在1970-01-01T00:00:00上加上20毫秒為：1970-01-01T00:00:00.020Z
使用LocalDateTime獲取時間戳
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
long second = localDateTime.toInstant(ZoneOffset.ofHours(8)).getEpochSecond();
System.out.println("當前日期時間戳(精確到秒)為：" + second);
long milli = localDateTime.toInstant(ZoneOffset.ofHours(8)).toEpochMilli();
System.out.println("當前日期時間戳(精確到毫秒)為：" + milli);
將時間戳轉化為LocalDateTime
LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.ofEpochSecond(second, 0, ZoneOffset.ofHours(8));
System.out.println("將時間戳(精確到秒)轉化為時間為：" + localDateTime1);
LocalDateTime localDateTime2 = LocalDateTime.ofInstant(Instant.ofEpochSecond(second), ZoneId.systemDefault());
System.out.println("將時間戳(精確到秒)轉化為時間為：" + localDateTime2);
LocalDateTime localDateTime3 = LocalDateTime.ofInstant(Instant.ofEpochMilli(milli), ZoneId.systemDefault());
System.out.println("將時間戳(精確到毫秒)轉化為時間為：" + localDateTime3);
時區偏移量計算
OffsetDateTime offsetDateTime = instant.atOffset(ZoneOffset.ofHours(8));
System.out.println("偏移8小時後為：" + offsetDateTime);//偏移8小時後為：2020-06-19T16:30:55.011+08:00
Clock時鐘類獲取當前時間戳
Clock clock = Clock.systemUTC();
System.out.println("Clock:" + clock);//Clock:SystemClock[Z]
System.out.println("Clock時間戳為" + clock.millis());//Clock時間戳為1592555455013
Clock defaultClock = Clock.systemDefaultZone();
System.out.println(defaultClock);//SystemClock[Asia/Shanghai]
System.out.println("Clock系統時間戳為" + defaultClock.millis());//Clock系統時間戳為1592555455013
判斷日期早於或晚於
boolean isBeforeDate = localDate.isBefore(zdDate);
System.out.println("當前日期是否早於指定日期" + isBeforeDate);//當前日期是否早於指定日期false
boolean isAfterDate = localDate.isAfter(zdDate);
System.out.println("當前日期是否晚於指定日期" + isAfterDate);//當前日期是否晚於指定日期true
判斷時間早於或晚於
boolean isBeforeTime = localTime.isBefore(zdLocalTime);
System.out.println("當前時間是否早於指定時間" + isBeforeTime);//當前時間是否早於指定時間false
boolean isAfterTime = localTime.isAfter(zdLocalTime);
System.out.println("當前時間是否晚於指定時間" + isAfterTime);//當前時間是否晚於指定時間true
獲取當前日期時間
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
System.out.println("當前日期時間為：" + localDateTime);//當前日期時間為：2020-06-19T16:30:55.013
LocalDateTime zdLocalDateTime1 = LocalDateTime.of(2020, 06, 19, 15, 20, 30);
System.out.println("指定日期時間為：" + zdLocalDateTime1);//指定日期時間為：2020-06-19T15:20:30
LocalDateTime zdLocalDateTime2 = LocalDateTime.of(zdDate, zdLocalTime);
System.out.println("指定日期時間為：" + zdLocalDateTime2);//指定日期時間為：2020-06-18T14:40:30
LocalDateTime nextLocalDateTime = localDateTime.with(TemporalAdjusters.next(DayOfWeek.SUNDAY));
System.out.println("下一個周日的日期時間為：" + nextLocalDateTime);//下一個周日的日期時間為：2020-06-21T16:30:55.013
帶時區的日期時間
ZoneId america = ZoneId.of("America/New_York");
ZonedDateTime zonedDateTimeNewYork = ZonedDateTime.of(localDateTime, america);
System.out.println("指定時區日期時間為：" + zonedDateTimeNewYork);//指定時區日期時間為：2020-06-19T16:30:55.013-04:00[America/New_York]
格式化日期時間
String formatLocalDate = localDate.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyyMMdd"));
System.out.println("格式化日期為：" + formatLocalDate);//格式化日期為：20200619
String formatLocalDateTime = localDateTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyyMMddHHmmss"));
System.out.println("格式化日期時間為：" + formatLocalDateTime);//格式化日期時間為：20200619163055
將字符串轉換為日期
LocalDate parseLocalDate = LocalDate.parse("2020-06-19", DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd"));
System.out.println("將指定的日期字符串轉換為日期為：" + parseLocalDate);//將指定的日期字符串轉換為日期為：2020-06-19
Date轉換為LocalDateTime、LocalDate
Date date = new Date();
Instant instant = date.toInstant();
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.ofInstant(instant, ZoneId.systemDefault());
LocalDateTime localDateTime1 = Instant.ofEpochMilli(date.getTime()).atZone(ZoneId.systemDefault()).toLocalDateTime();
LocalDate localDate1 = LocalDateTime.ofInstant(instant, ZoneId.systemDefault()).toLocalDate();
LocalDate localDate2 = Instant.ofEpochMilli(date.getTime()).atZone(ZoneId.systemDefault()).toLocalDate();
LocalDateTime、LocalDate轉換為Date
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
Date date = Date.from(localDateTime.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant());
LocalDate localDate = LocalDate.now();
Date date1 = Date.from(localDate.atStartOfDay().atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant());
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