java8中 新的时间和日期API
Java的API提供了很多有用的组件,能帮助你构建复杂的应用。不过,Java API也不总是完美
的。我们相信大多数有经验的程序员都会赞同Java 8之前的库对日期和时间的支持就非常不理想。
然而,你也不用太担心:Java 8中引入全新的日期和时间API就是要解决这一问题。
为了解决
这些问题,Oracle决定在原生的Java API中提供高质量的日期和时间支持。所以,你会看到Java 8
在 java.time 包中整合了很多Joda-Time的特性。
接下来,我们会一起探索新的日期和时间API所提供的新特性。我们从最基本的用例入手,
比如创建同时适合人与机器的日期和时间,逐渐转入到日期和时间API更高级的一些应用,比如
操纵、解析、打印输出日期时间对象,使用不同的时区和年历。
LocalDate,LocalTime.Instant,Duration,以及Period
让我们从探索如何创建简单的日期和时间间隔入手。 java.time 包中提供了很多新的类可以
帮你解决问题,它们是 LocalDate 、 LocalTime 、 Instant 、 Duration 和 Period 。
使用LocalDate和LocalTime
- LocalDate
开始使用新的日期和时间API时,你最先碰到的可能是 LocalDate 类。该类的实例是一个不
可变对象,它只提供了简单的日期,并不含当天的时间信息。另外,它也不附带任何与时区相关
的信息
该类不存储或表示时间或时区。 相反,它是日期的描述,用于生日。 它不能代表时间线上的即时信息,而没有附加信息,如偏移或时区。
这个类是不可变的和线程安全的。
你可以通过静态工厂方法of创建一个 LocalDate 实例,LocalDate实例提供了很多的方法来读取常用的 值,比如年份,月份,星期几,是否闰年等等.
下面通过一个例子来简单看一下:
@Test
public void test(){
LocalDate date = LocalDate.of(2017, 11, 23);
System.out.println("年份:"+date.getYear());
Month month = date.getMonth();
System.out.println("月份(单词):"+month);
int monthValue = date.getMonthValue();
System.out.println("月份(数字)"+monthValue);
System.out.println("多少号:"+date.getDayOfMonth());
System.out.println("返回由此日期表示的月份的长度:"+date.lengthOfMonth());
System.out.println("返回由此日期表示的年份的长度:"+date.lengthOfYear());
DayOfWeek dayOfWeek = date.getDayOfWeek();
System.out.println("星期几(单词):"+dayOfWeek);
System.out.println("星期几(数字):"+dayOfWeek.getValue());
System.out.println("一年中的第几天:"+date.getDayOfYear());
System.out.println("是否是闰年:"+ date.isLeapYear());
LocalDate a = LocalDate.of(2012, 6, 30);
System.out.println("检查此日期是否在指定日期之后:"+ date.isAfter(a));
System.out.println("检查此日期是否在指定日期之前:"+date.isBefore(a));
System.out.println("检查此日期是否等于指定的日期。"+date.isEqual(a));
System.out.println("将日期输出:"+date.toString());
}
输出:
年份:2017
月份(单词):NOVEMBER
月份(数字)11
多少号:23
返回由此日期表示的月份的长度:30
返回由此日期表示的年份的长度:365
星期几(单词):THURSDAY
星期几(数字):4
一年中的第几天:327
是否是闰年:false
检查此日期是否在指定日期之后:true
检查此日期是否在指定日期之前:false
检查此日期是否等于指定的日期。false
将日期输出:2017-11-23
你还可以使用工厂方法 now 从系统时钟中获取当前的日期
LocalDate today = LocalDate.now();
- LocalTime
LocalTime是一个不可变的日期时间对象,代表一个时间,通常被看作是小时 - 秒。 时间表示为纳秒精度。 例如,值“13:45.30.123456789”可以存储在LocalTime 。
它不存储或表示日期或时区。 相反,它是在挂钟上看到的当地时间的描述。 它不能代表时间线上的即时信息,而没有附加信息,如偏移或时区
这个类是不可变的和线程安全的。
类似地,一天中的时间,比如13:45:20,可以使用 LocalTime 类表示。你可以使用 of 重载的
两个工厂方法创建 LocalTime 的实例。第一个重载函数接收小时和分钟,第二个重载函数同时还
接收秒。同 LocalDate 一样, LocalTime 类也提供了一些 getter 方法访问这些变量的值,如下
所示。
@Test
public void test3(){
LocalTime now = LocalTime.now();
LocalTime time = LocalTime.of(15, 41, 30);
LocalTime time2 = LocalTime.of(15, 41);
int hour = time.getHour();
int minute = time.getMinute();
int second = time.getSecond();
System.out.println("小时:"+hour+"分钟:"+minute+"秒:"+second);
System.out.println(now.toString());
}
LocalDate和LocalTime都可以通过解析代表它们的字符串创建:如
@Test
public void test4(){
String date = "2017-11-23";
String time = "15:51:30";
LocalDate localDate = LocalDate.parse(date);
LocalTime localTime = LocalTime.parse(time);
System.out.println(localDate);
System.out.println(localTime);
}
prase还有一个重载方法: public static LocalDate parse(CharSequence text, DateTimeFormatter formatter)
可以传递一个 DateTimeFormatter ,该类的实例订立了如歌格式化一个时间或日期对象.它是替换老版 java.util.DateFormat 的推荐替代品。
后面我们介绍它.同时,也请注意,一旦传递的字符串参数无法被解析为合法的 LocalDate 或 LocalTime 对象,这两个 parse 方法都会抛出一个继
承自 RuntimeException 的 DateTimeParseException 异常
合并日期和时间 LocalDateTime
LocalDateTime是一个不可变的日期时间对象,代表日期时间,通常被视为年 - 月 - 日 - 时 - 分 - 秒。 也可以访问其他日期和时间字段,例如日期,星期几和星期。 时间表示为纳秒精度。
该类不存储或表示时区。 相反,它是对日子的描述,如用于生日,结合当地时间在挂钟上看到的。 它不能代表时间线上的即时信息,而没有附加信息,如偏移或时区。
这个类是不可变的和线程安全的。
LocalDateTime ,是 LocalDate 和 LocalTime 的合体。它同时表示了日期
和时间,但不带有时区信息,你可以直接创建,也可以通过合并日期和时间对象构造,如下所示:
介绍了LocalDateTime ,LocalDate ,LocalTime ,让我们看看它们之间的互相转换
/**
* LocalDateTime ,LocalDate ,LocalTime 互相转换
*/
@Test
public void test5(){
String date = "2017-11-23";
String time = "15:51:30";
LocalDate localDate = LocalDate.parse(date);
LocalTime localTime = LocalTime.parse(time);
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(2017, 11, 23, 16, 01, 30, 888);
LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.of(localDate, localTime);
//localDateTime-->LocalDate,LocalTime
LocalDate localDate1 = localDateTime.toLocalDate();
LocalTime localTime1 = localDateTime.toLocalTime();
// LocalDate,LocalTime --> LocalDateTime
LocalDateTime localDateTime2 = localDate.atTime(16, 02, 30);
LocalDateTime localDateTime3 = localTime.atDate(localDate);
}
机器的日期和时间格式 Instant
- Instant
作为人,我们习惯于以星期几、几号、几点、几分这样的方式理解日期和时间。毫无疑问,
这种方式对于计算机而言并不容易理解。从计算机的角度来看,建模时间最自然的格式是表示一
个持续时间段上某个点的单一大整型数。
这也是新的 java.time.Instant 类对时间建模的方
式,基本上它是以Unix元年时间(传统的设定为UTC时区1970年1月1日午夜时分)开始所经历的
秒数进行计算。
该类在时间线上建立单个瞬时点。 这可能用于在应用程序中记录事件时间戳。
实际上,这一瞬间存在一些限制。 可测量的时间线限制在long中可以持有的long 。 这大于当前估计的宇宙年龄。 该瞬间存储为纳秒分辨率。
这个类是不可变的和线程安全的。
你可以通过向静态工厂方法 ofEpochSecond 传递一个代表秒数的值创建一个该类的实例。静
态工厂方法 ofEpochSecond 还有一个增强的重载版本,它接收第二个以纳秒为单位的参数值,对
传入作为秒数的参数进行调整。重载的版本会调整纳秒参数,确保保存的纳秒分片在0到999 999
999之间。这意味着下面这些对 ofEpochSecond 工厂方法的调用会返回几乎同样的 Instant 对象:
/**
* Instant
*/
@Test
public void test6(){
Instant instant = Instant.ofEpochSecond(3);
//2秒加上100万纳秒(1秒)
Instant instant1 = Instant.ofEpochSecond(2, 1_000_000_000);
//4秒减去100万纳秒(1秒)
Instant instant2 = Instant.ofEpochSecond(4, -1_000_000_000);
System.out.println(instant);//1970-01-01T00:00:03Z
System.out.println(instant1);//1970-01-01T00:00:03Z
System.out.println(instant2);//1970-01-01T00:00:03Z
正如你已经在 LocalDate 及其他为便于阅读而设计的日期时间类中所看到的那样,
Instant 类也支持静态工厂方法 now ,它能够帮你获取当前时刻的时间戳。我们想要特别强调一
点, Instant 的设计初衷是为了便于机器使用。它包含的是由秒及纳秒所构成的数字。所以,它
无法处理那些我们非常容易理解的时间单位。比如下面这段语句:
int
它会抛出下面这样的异常:
java.time.temporal.UnsupportedTemporalTypeException: Unsupported field:
DayOfMonth
但是你可以通过 Duration 和 Period 类使用 Instant ,接下来我们会对这部分内容进行介绍。
定义 Duration 或 Period
目前为止,你看到的所有类都实现了 Temporal 接口, Temporal 接口定义了如何读取和操纵
为时间建模的对象的值。之前的介绍中,我们已经了解了创建 Temporal 实例的几种方法。很自
然地你会想到,我们需要创建两个 Temporal 对象之间的 duration 。 Duration 类的静态工厂方
法 between 就是为这个目的而设计的。你可以创建两个 LocalTimes 对象、两个 LocalDateTimes对象,或者两个 Instant 对象之间的 duration ,如下所示:
Duration d1 = Duration.between(time1, time2);
Duration d1 = Duration.between(dateTime1, dateTime2);
Duration d2 = Duration.between(instant1, instant2);
由于 LocalDateTime 和 Instant 是为不同的目的而设计的,一个是为了便于人阅读使用,
另一个是为了便于机器处理,所以你不能将二者混用。如果你试图在这两类对象之间创建
duration ,会触发一个 DateTimeException 异常。此外,由于 Duration 类主要用于以秒和纳
秒衡量时间的长短,你不能仅向 between 方法传递一个 LocalDate 对象做参数。
如果你需要以年、月或者日的方式对多个时间单位建模,可以使用 Period 类。使用该类的
工厂方法 between ,你可以使用得到两个 LocalDate 之间的时长,如下所示:
Period tenDays = Period.between(LocalDate.of(2014, 3, 8),
LocalDate.of(2014, 3, 18));
截至目前,我们介绍的这些日期时间对象都是不可修改的,这是为了更好地支持函数式编
程,确保线程安全,保持领域模式一致性而做出的重大设计决定。当然,新的日期和时间API也
提供了一些便利的方法来创建这些对象的可变版本。比如,你可能希望在已有的 LocalDate 实例
上增加3天。我们在下一节中会针对这一主题进行介绍。除此之外,我们还会介绍如何依据指定
的模式,比如 dd/MM/yyyy ,创建日期时间格式器,以及如何使用这种格式器解析和输出日期。
操纵、解析和格式化日期
如果你已经有一个 LocalDate 对象,想要创建它的一个修改版,最直接也最简单的方法是使
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。注意,下面的这段代码中所有的方法都返回一个修改了属性的对象。它们都不会修改原来的
对象!
@Test
public void test7(){
LocalDate date = LocalDate.of(2014, 12, 18);
LocalDate date2 = date.withYear(2017);
System.out.println(date2);//2017-12-18
LocalDate date3 = date2.withDayOfMonth(25);
System.out.println(date3);//2017-12-25
LocalDate date4 = date3.with(ChronoField.MONTH_OF_YEAR, 9);
System.out.println(date4);//2017-09-25
LocalDate date4 = date3.with(ChronoField.MONTH_OF_YEAR, 9);
采用更通用的 with 方法能达到同样的目的,它接受的第一个参数是一个 TemporalField 对
象,比如最后这一行中使用的 with 方法.
所有的日期和时间API类都实现这个方法,比如 LocalDate 、 LocalTime 、 LocalDateTime 以及 Instant .
更确切
地说,使用 get 和 with 方法,我们可以将 Temporal 对象值的读取和修改区分开。如果 Temporal
对象不支持请求访问的字段,它会抛出一个 UnsupportedTemporalTypeException 异常,比
如试图访问 Instant 对象的 ChronoField.MONTH_OF_YEAR 字段,或者 LocalDate 对象的
ChronoField.NANO_OF_SECOND 字段时都会抛出这样的异常。
它甚至能以声明的方式操纵 LocalDate 对象。比如,你可以像下面这段代码那样加上或者减
去一段时间
@Test
public void test8(){
LocalDate date1 = LocalDate.of(2014, 3, 18);
LocalDate date2 = date1.plusWeeks(1);
System.out.println(date2);//2014-03-25
LocalDate date3 = date2.plusYears(3);
System.out.println(date3);//2017-03-25
LocalDate date4 = date3.plus(6, ChronoUnit.MONTHS);
System.out.println(date4);//2017-09-25
LocalDate date4 = date3.plus(6, ChronoUnit.MONTHS);
与我们刚才介绍的 get 和 with 方法类似,代码中最后一行使用的 plus 方法也是通用
方法,它和 minus 方法都声明于 Temporal 接口中。通过这些方法,对 TemporalUnit 对象加上
或者减去一个数字,我们能非常方便地将 Temporal 对象前溯或者回滚至某个时间段,通过
ChronoUnit 枚举我们可以非常方便地实现 TemporalUnit 接口.
大概你已经猜到,像 LocalDate 、 LocalTime 、 LocalDateTime 以及 Instant 这样表示时
间点的日期时间类提供了大量通用的方法,下表对这些通用的方法进行了总结
使用 TemporalAdjuster 调整时间对象的策略
截至目前,你所看到的所有日期操作都是相对比较直接的。有的时候,你需要进行一些更加
复杂的操作,比如,将日期调整到下个周日、下个工作日,或者是本月的最后一天。
这时,你可
以使用重载版本的 with 方法,向其传递一个提供了更多定制化选择的 TemporalAdjuster 对象,
更加灵活地处理日期。对于最常见的用例,日期和时间API已经提供了大量预定义的
TemporalAdjuster 。你可以通过 TemporalAdjuster 类的静态工厂方法访问它们,如下所示:
@Test
public void test9(){
LocalDate date = LocalDate.of(2017, 11, 23);
//调整日期到本周日
LocalDate localDate = date.with(TemporalAdjusters.nextOrSame(DayOfWeek.SUNDAY));
System.out.println(localDate);//2017-11-26
//调整日期到本月最后一天
LocalDate localDate1 = localDate.with(TemporalAdjusters.lastDayOfMonth());
System.out.println(localDate1);//2017-11-30
表12-3提供了 TemporalAdjuster 中包含的工厂方法列表。
正如我们看到的,使用 TemporalAdjuster 我们可以进行更加复杂的日期操作,而且这些方
法的名称也非常直观,方法名基本就是问题陈述。此外,即使你没有找到符合你要求的预定义的
TemporalAdjuster ,创建你自己的 TemporalAdjuster 也并非难事。实际上, Temporal-
Adjuster 接口只声明了单一的一个方法(这使得它成为了一个函数式接口),定义如下。
@FunctionalInterface
public interface TemporalAdjuster
这是一个功能界面,因此可以用作lambda表达式或方法引用的赋值对象。
举例:
请设计一个 NextWorkingDay 类,该类实现了 TemporalAdjuster 接口,能够计算明天
的日期,同时过滤掉周六和周日这些节假日。
如果你想要使用Lambda表达式定义 TemporalAdjuster 对象,推荐使用 Temporal-
Adjusters 类的静态工厂方法 ofDateAdjuster ,它接受一个 UnaryOperator
类型的参数,代码如下:
@Test
public void test10() {
LocalDate date = LocalDate.of(2017, 11, 23);
TemporalAdjuster nextWorkingDay = TemporalAdjusters.ofDateAdjuster(
temporal -> {
//读取当前天数
DayOfWeek dow = DayOfWeek.of(temporal.get(ChronoField.DAY_OF_WEEK));
//正常情况增加1天
int dayToAdd = 1;
//如果当天是周五,增加三天
if (dow == DayOfWeek.FRIDAY) {
dayToAdd = 3;
}
//如果当天是周六增加两天
if (dow == DayOfWeek.SATURDAY) {
dayToAdd = 2;
}
//增加恰当的天数后,返回修改的日期
return
打印输出及解析日期 时间对象
处理日期和时间对象时,格式化以及解析日期时间对象是另一个非常重要的功能。新的
java.time.format 包就是特别为这个目的而设计的。这个包中,最重要的类是 DateTime-
Formatter 。
创建格式器最简单的方法是通过它的静态工厂方法以及常量。像 BASIC_ISO_DATE
和 ISO_LOCAL_DATE 这 样 的 常 量 是 DateTimeFormatter 类 的 预 定 义 实 例 。 所 有 的
DateTimeFormatter 实例都能用于以一定的格式创建代表特定日期或时间的字符串。比如,下
面的这个例子中,我们使用了两个不同的格式器生成了字符串:
@Test
public void test11() {
LocalDate date = LocalDate.of(2017, 11, 23);
System.out.println(date);
String format = date.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE);
System.out.println(format);//20171123
String format1 = date.format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);
System.out.println(format1);//2017-11-23
你也可以通过解析日期或时间字符串重新重新创建改日期对象.
@Test
public void test12() {
LocalDate localDate = LocalDate.parse("20171123", DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE);
System.out.println(localDate);//2017-11-23
LocalDate localDate1 = LocalDate.parse("2017-11-23", DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);
System.out.println(localDate1);//2017-11-23
/**
* 把当前时间格式为指定格式
*/
@Test
public void test5(){
//获得当前时间
LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now();
System.out.println(ldt);
DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy年MM月dd日 HH:mm:ss");
String format = ldt.format(dtf);
System.out.println(format);
}
/**
* 把指定字符串格式化为日期
*/
@Test
public void test6(){
String str1="2018-07-05 12:24:12";
DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
LocalDateTime parse = LocalDateTime.parse(str1, dtf);
System.out.println(parse);
}
和老的 java.util.DateFormat 相比较,所有的 DateTimeFormatter 实例都是线程安全
的。所以,你能够以单例模式创建格式器实例,就像 DateTimeFormatter 所定义的那些常量,
并能在多个线程间共享这些实例。 DateTimeFormatter 类还支持一个静态工厂方法,它可以按
照某个特定的模式创建格式器
@Test
public void test13() {
DateTimeFormatter pattern = DateTimeFormatter.ofPattern("dd/MM/yyyy");// dd天 ,MM月 ,yyyy年
LocalDate date = LocalDate.of(2017, 11, 23);
String format = date.format(pattern);
System.out.println(format);//23/11/2017
这段代码中, LocalDate 的 formate 方法使用指定的模式生成了一个代表该日期的字符串。
紧接着,静态的 parse 方法使用同样的格式器解析了刚才生成的字符串,并重建了该日期对象。
小结
- Java 8之前老版的 java.util.Date 类以及其他用于建模日期时间的类有很多不一致及
设计上的缺陷,包括易变性以及糟糕的偏移值、默认值和命名 - 新版的日期和时间API中,日期时间对象是不可变的。
- 新的API提供了两种不同的时间表示方式,有效地区分了运行时人和机器的不同需求
- 你可以用绝对或者相对的方式操纵日期和时间,操作的结果总是返回一个新的实例,老
的日期时间对象不会发生变化。 - TemporalAdjuster 让你能够用更精细的方式操纵日期,不再局限于一次只能改变它的
一个值,并且你还可按照需求定义自己的日期转换器 - 你现在可以按照特定的格式需求,定义自己的格式器,打印输出或者解析日期时间对象。
这些格式器可以通过模板创建,也可以自己编程创建,并且它们都是线程安全的。
github地址: https://github.com/itguang/java8