Java新旧时间日期API的使用和避坑指南_开发_开发者

在 Java 8 之前，我们处理日期时间需求时，使用 Date、Calender 和 SimpleDateFormat，来声明时间戳、使用日历处理日期和格式化解析日期时间。但是，这些类的 API 的缺点比较明显，比如可读性差、易用性差、使用起来冗余繁琐，还有线程安全问题。因此，Java 8 推出了新的日期时间类。

每一个类功能明确清晰、类之间协作简单、API 定义清晰不踩坑，API 功能强大无需借助外部工具类即可完成操作，并且线程安全。

Java 8引入了三个新的日期时间类，分别是LocalDate、LocalTime和LocalDateTime，分别处理日期、时间和日期时间。

一、新的时间和日期API

1.1 获取当前时间

LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();

System.out.println("当前时刻：" + localDateTime );
System.out.println("当前年：" + localDateTime.getYear() +
                   "\n当前月：" + localDateTime.getMonth() +
                   "\n当前日：" + localDateTime.getDayOfMonth());

System.out.println("当前时/分/秒:" +
                   localDateTime.getHour() +" / " +
                   localDateTime.getMinute() + "/" +
                   localDateTime.getSecond());


/* 
 * 打印结果
 * 
 * 当前时刻：2020-09-04T22:11:27.505361600
 * 当前年：2020
 * 当前月：SEPTEMBER
 * 当前日：4
 * 当前时/分/秒:  22/13/48
 */

1.2 构造一个指定年月日的时间

比如构造：2019年8月30日18时26分30秒，大约是我对小方表白的时刻。

LocalDateTime specifiedTime = LocalDateTime.of(2019, Month.AUGUST, 30, 18, 26, 30);
System.out.println("构造时间：" + specifiedTime );

/**
 * 打印结果
 * 
 * 构造时间：2019-08-30T18:26:30
 */

1.3 修改日期

LocalDateTime updateTime = LocalDateTime.now();
// 增加1个月
updateTime.plusMonths(1);
// 减少2天
updateTime.minusDays(2);
// 直接修改到2028年
updateTime.withYear(2028);
// 直接修改到本月的第28天
updateTime.withDayOfMonth(28);
// 组合条件修改
updateTime.withDayOfMonth(12).withYear(2060).minusDays(1);

1.4 格式化日期

LocalDateTime formatTime = LocalDateTime.now();
String type1 = formatTime.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE);
String type2 = formatTime编程.format(DateTimeFormatter.ISO_DATE);
String type3 = formatTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-/-MM-/-dd"));

System.out.println("formatTime1：" + type1 +
                   "\nformatTime2: " + type2 +
                   "\nformatTime3: " + type3);

/**
 * 输出：
 * formatTime1：20200904
 * formatTime2: 2020-09-04
 * formatTime3: 2020-/-09-/-04
 */

1.5 计算时间差

Java 8 中有一个专门的类 Period 定义了日期间隔，通过Period.between 得到了两个LocalDate 的差，返回的是两个日期差几年零几月零几天。如果希望得知两个日期之间差几天，直接调用 Period的getDays(). 方法得到的只是最后的“零几天”，而不是算总的间隔天数。

LocalDate today = Loc编程alDate.of(2020, 9, 5);
LocalDate specifyDate = LocalDate.of(2019, 8, 30);
System.out.println(Period.between(specifyDate, today).getDays());
System.out.println(Period.between(specifyDate, today));
System.out.println(ChronoUnit.DAYS.between(specifyDate, today));

/**
 * 输出：
 * 6
 * P1Y6D
 * 372
 */

1.6 时间反解析

LocalDate inverseAnalysisTime = LocalDate.parse("2020-/-09-/-04" php,
                DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-/-MM-/-dd"));
System.out.println("反解析后时间为：" + inverseAnalysisTime);

/**
 * 输出：
 * 反解析后时间为：2020-09-04
 */

LocalDateTime inverseAnalysisTime = LocalDateTime.parse("2020-/-09-/-04 22:42" ,
                DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-/-MM-/-dd HH:mm"));
System.out.println("反解析后时间为：" + inverseAnalysisTime);
/**
 * 输出：
 * 反解析后时间为：2020-09-04T22:42
 */

注意：

这里的LocalDate、LocalTime和LocalDateTime的使用要区别好，不然解析过程会出现错误。

1.7 Instant类

Instant对象和时间戳是一一对应的，它是精确到纳秒的（而不是象旧版本的Date精确到毫秒）。

Instant instant = Instant.now();
System.out.println(instant);

// 输出， ISO-8601 标准
// 2020-09-04T15:13:50.152933300Z

Instant 类返回的值计算从 1970 年 1 月 1 日（1970-01-01T00：00：00Z）第一秒开始的时间，也称为 EPOCH。发生在时期之前的瞬间具有负值，并且发生在时期后的瞬间具有正值（1970-01-01T00：00：00Z 中的 Z 其实就是偏移量为 0）。Instant 类提供的其他常量是 MIN，表示最小可能（远远）的瞬间，MAX表示最大（远期）瞬间。

该类还提供了多种方法操作 Instant。加和减的增加或减少时间的方法。以下代码将 1 小时添加到当前时间：

Instant oneHourLater = Instant.now().plusHours(1);

比较时间的方法

long secondsFromEpoch = Instant.ofEpochSecond(0L).until(Instant.now(),ChronoUnit.SECONDS);
// 1599233977

LocalDateTime start = LocalDateTime.of(2020, 9, 4, 0, 0, 0);
LocalDateTime end = LocalDateTime.of(2020, 9, 8, 0, 0, 0);
// 两个时间之间相差了4天
System.out.println(start.until(end, ChronoUnit.DAYS));

// 4

Instant 不包含年，月，日等单位。但是可以转换成 LocalDateTime 或 ZonedDateTime，如下把一个 Instant + 默认时区转换成一个 LocalDateTime。

LocalDateTime ldt = LocalDateTime.ofInstant(Instant.now(), ZoneId.systemDefault());

System.out.printf("%s %d %d at %d:%d%n", ldt.getMonth(), ldt.getDayOfMonth(),
                                                        ldt.getYear(), ldt.getHour(), ldt.getMinute());
// SEPTEMBER 4 2020 at 23:40

无论是 ZonedDateTime 或 OffsetTimeZone 对象可被转换为 Instant 对象，因为都映射到时间轴上的确切时刻。但是，相反情况并非如此。要将 Instant 对象转换为 ZonedDateTime 或 OffsetDateTime 对象，需要提供时区或时区偏移信息。

二、线程安全性问题

放两张图就一目了然：

Java新旧时间日期API的使用和避坑指南

三、数据库中时间存储

3.1 区别

int：

占用4个字节
建立索引之后，查询速度快
条件范围搜索可以使用使用between
不能使用mysql提供的时间函数

datetime：

占用8个字节,允许为空值，可以自定义值
系统不会自动修改其值
与时区无关，存什么拿到的就是什么。
可以在指定datetime字段的值的时候使用now()变量来自动插入系统的当前时间。

timestamp：

类型在默认情况下，insert、update 数据时，timestamp列会自动以当前时间（CURRENT_TIMESTAMP）填充/更新。
受时区timezone的影响以及MYSQL版本和服务器的SQL MODE的影响，存储时对当前的时区进行转换，检索时再转换回当前的时区。

3.2 使用建议

int适合需要进行大量时间范围查询的数据表。
datetime适合用来记录数据的原始的创建时间，因为无论你怎么更改记录中其他字段的值，datetime字段的值都不会改变，除非你手动更改它。
timestamp适合用来记录数据的最后修改时间，因为只要你更改了记录中其他字段的值，timestamp字段的值都会被自动更新。（如果需要可以设置timestamp不自动更新）。

四、“老三样”的坑

老三样指：Date、Calender 和SimpleDateFormat。

4.1 初始化日期时间

如果要初始化一个 2020 年 9 月 5 日 11 点 12 分 13 秒这样的时间：

 Date date = new Date(2020, 9, 5, 11, 12, 13);

// 输出：
// Tue Oct 05 11:12:13 CST 3920

这里就要注意：年应该是和 1900 的差值，月应该是从 0 到 11 而不是从 1 到 12。

我们也可以直接使用Calander：

Calendar calendar = Calendar.getInstance();
// 月份依旧是 0-11
calendar.set(2020,8,5,11,16,25);

System.out.println(calendar.getTime());

// 输出：
// Sat Sep 05 11:16:25 CST 2020

4.2 时区问题

关于 Date 类，我们要有两点认识：

Date 并无时区问题，世界上任何一台计算机使用 new Date() 初始化得到的时间都一样。因为，Date 中保存的是 UTC 时间，UTC 是以原子钟为基础的统一时间，不以太阳参照计时，并无时区划分。
Date 中保存的是一个时间戳，代表的是从 1970 年 1 月 1 日 0 点（Epoch 时间）到现在的毫秒数。尝试输出 Date(0)：

System.out.println(new Date(0));
System.out.println(TimeZone.getDefault().getID() + ":" + TimeZone.getDefault().getRawOffset()/3600000);

// 输出：
// Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
// 因为我机器当前的时区是中国上海，相比 UTC 时差 +8 小时。

对于国际化的项目，处理好时间和时区问题首先就是要正确保存日期时间。这里有两种保存方式：

方式一，以 UTC 保存，保存的时间没有时区属性，是不涉及时区时间差问题的世界统一时间。我们通常说的时间戳，或 Java 中的 Date 类就是用的这种方式，这也是推荐的方式。
方式二，以字面量保存，比如年 / 月 / 日时: 分: 秒，一定要同时保存时区信息。只有有了时区信息，我们才能知道这个字面量时间真正的时间点，否则它只是一个给人看的时间表示，只在当前时区有意义。Calendar 是有时区概念的，所以我们通过不同的时区初始化 Calendar，得到了不同的时间。正确保存日期时间之后，就是正确展示，即我们要使用正确的时区，把时间点展示为符合当前时区的时间表示。

4.3 日期时间格式化和解析

每到年底，就有很多踩时间格式化的坑，比如“这明明是一个 2019 年的日期，怎么使用 SimpleDateFormat 格式化后就提前跨年了”。我们来重现一个这个问题。

初始化一个 Calendar，设置日期时间为 2019 年 12 月 29 日，使用大写的 YYYY 来初始化 SimpleDateFormat：

Locale.setDefault(Locale.SIMPLIFIED_CHINESE);
System.out.println("defaultLocale:" + Locale.getDefault());
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
calendar.set(2019, Calendar.DECEMBER, 29,0,0,0);
SimpleDateFormat YYYY = new SimpleDateFormat("YYYY-MM-dd");
System.out.println("格式化: " + YYYY.format(calendar.getTime()));
System.out.println("weekYear:" + calendar.getWeekYear());
System.out.println("firstDayOfWeek:" + calendar.getFirstDayOfWeek());
System.out.println("minimalDaysInFirstWeek:" + calendar.getMinimalDaysInFirstWeek());

/**
 * 输出：
 *  
 * defaultLocale:zh_CN
 * 格式化: 2020-12-29
 * weekYear:2020
 * firstDayOfWeek:1
 * minimalDaysInFirstWeek:1
 */

更改时区试试：

Locale.setDefault(Locale.FRANCE);

//        格式化: 2019-12-29
//        weekYear:2019
//        firstDayOfWeek:2
//        minimalDaysInFirstWeek:4

那么 week year 就还是 2019 年，因为一周的第一天从周一开始算，2020 年的第一周是 2019 年 12 月 30 日周一开始，29 日还是属于去年。JDK 的文档中有说明：小写 y 是年，而大写 Y 是 week year，也就是所在的周属于哪一年，所以没有特殊需求，针对年份的日期格式化，应该一律使用 “y” 而非 “Y”。

另一个是：当需要解析的字符串和格式不匹配的时候，SimpleDateFormat 表现得很宽容，还是能得到结果

String dateString = "20200905";
Simpl编程客栈eDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyyMM");
try {
    System.out.println("result:" + dateFormat.parse(dateString));
} catch (ParseException e) {
    e.printStackTrace();
}

// 输出：
// result:Sun May 01 00:00:00 CST 2095

这里把0905当初月份，往后推迟了905个月，但是并没有爆出任何警告或错误。

我们可以用Java8中的DateTimeFormatter代替：

String dateString = "20200905";
DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyyMM");
System.out.println("result:" + dateTimeFormatter.parse(dateString));

// 控制台报错：
//        Exception in thread "main" java.time.format.DateTimeParseException:Text '20200905' could not be parsed at index 0tSNpVu
//        at java.base/java.time.format.DateTimeFormatter.parseResolved0(DateTimeFormatter.java:2046)
//        at java.base/java.time.format.DateTimeFormatter.parse(DateTimeFormatter.java:1874)
//        at cn.litblue.datedemo.DateDemo.main(DateDemo.java:56)

4.4 线程安全问题

Java新旧时间日期API的使用和避坑指南

我们写一个案例：

SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(100);
for (int i = 0; i < 20; i++) {
    //提交20个并发解析时间的任务到线程池，模拟并发环境
    threadPool.execute(() -> {
        for (int j = 0; j < 10; j++) {
            try {
                System.out.println(simpleDateFormat.parse("2020-09-05 12:10:30"));
            } catch (ParseException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    });
}
threadPool.shutdown();
threadPool.awaitTermination(1, TimeUnit.HOURS);

Java新旧时间日期API的使用和避坑指南

运行程序后大量报错，且没有报错的输出结果也不正常。

五、总结

老三样还是不要用了，新的日期时间类不香么？

Java新旧时间日期API的使用和避坑指南

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持编程客栈(www.devze.com)。

Java新旧时间日期API的使用和避坑指南

目录

一、新的时间和日期API

1.1 获取当前时间

1.2 构造一个指定年月日的时间

1.3 修改日期

1.4 格式化日期

1.5 计算时间差

1.6 时间反解析

1.7 Instant类

二、线程安全性问题

三、数据库中时间存储

3.1 区别

3.2 使用建议

四、“老三样”的坑

4.1 初始化日期时间

4.2 时区问题

4.3 日期时间格式化和解析

4.4 线程安全问题

五、总结

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目录

一、新的时间和日期API

1.1 获取当前时间

1.2 构造一个指定年月日的时间

1.3 修改日期

1.4 格式化日期

1.5 计算时间差

1.6 时间反解析

1.7 Instant类

二、线程安全性问题

三、数据库中时间存储

3.1 区别

3.2 使用建议

四、“老三样”的坑

4.1 初始化日期时间

4.2 时区问题

4.3 日期时间格式化和解析

4.4 线程安全问题

五、总结

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