Java 8新特性探究(7):深入解析日期和时间-JSR310

开发 后端
众所周知,日期是商业逻辑计算一个关键的部分,任何企业应用程序都需要处理时间问题。应用程序需要知道当前的时间点和下一个时间点,有时它们还必须计算这两个时间点之间的路径。但java之前的日期做法太令人恶心了,我们先来吐槽一下

 

博客一个月没更新了,这次给大家讲下java8时间与日期API。

众所周知,日期是商业逻辑计算一个关键的部分,任何企业应用程序都需要处理时间问题。应用程序需要知道当前的时间点和下一个时间点,有时它们还必须计算这两个时间点之间的路径。但java之前的日期做法太令人恶心了,我们先来吐槽一下

吐槽java.util.Date跟Calendar

Tiago Fernandez做过一次投票,选举最烂的JAVA API,排***的EJB2.X,第二的就是日期API。

槽点一

最开始的时候,Date既要承载日期信息,又要做日期之间的转换,还要做不同日期格式的显示,职责较繁杂(不懂单一职责,你妈妈知道吗?纯属恶搞~哈哈)

后来从JDK 1.1 开始,这三项职责分开了:

  • 使用Calendar类实现日期和时间字段之间转换;

  • 使用DateFormat类来格式化和分析日期字符串;

  • 而Date只用来承载日期和时间信息。

原有Date中的相应方法已废弃。不过,无论是Date,还是Calendar,都用着太不方便了,这是API没有设计好的地方。

 

槽点二

坑爹的year和month

  1. Date date = new Date(2012,1,1);   
  2. System.out.println(date);   
  3. 输出Thu Feb 01 00:00:00 CST 3912   

 

观察输出结果,year是2012+1900,而month,月份参数我不是给了1吗?怎么输出二月(Feb)了?

应该曾有人告诉你,如果你要设置日期,应该使用 java.util.Calendar,像这样...

  1. Calendar calendar = Calendar.getInstance();   
  2. calendar.set(201382);  

 

这样写又不对了,calendar的month也是从0开始的,表达8月份应该用7这个数字,要么就干脆用枚举

  1. calendar.set(2013, Calendar.AUGUST, 2);  

 

注意上面的代码,Calendar年份的传值不需要减去1900(当然月份的定义和Date还是一样),这种不一致真是让人抓狂!

有些人可能知道,Calendar相关的API是IBM捐出去的,所以才导致不一致。

 

槽点三

java.util.Date与java.util.Calendar中的所有属性都是可变的

下面的代码,计算两个日期之间的天数....

  1.  public static void main(String[] args) {   
  2.      Calendar birth = Calendar.getInstance();   
  3.      birth.set(1975, Calendar.MAY, 26);   
  4.      Calendar now = Calendar.getInstance();   
  5.      System.out.println(daysBetween(birth, now));   
  6.      System.out.println(daysBetween(birth, now)); // 显示 0?   
  7.   }         
  8.  public static long daysBetween(Calendar begin, Calendar end) {   
  9.      long daysBetween = 0;   
  10.      while(begin.before(end)) {   
  11.          begin.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 1);   
  12.          daysBetween++;   
  13.     }   
  14.     return daysBetween;   
  15.  
  16. }   

 

daysBetween有点问题,如果连续计算两个Date实例的话,第二次会取得0,因为Calendar状态是可变的,考虑到重复计算的场合,***复制一个新的Calendar

  1. public static long daysBetween(Calendar begin, Calendar end) {   
  2.     Calendar calendar = (Calendar) begin.clone(); // 复制   
  3.     long daysBetween = 0;   
  4.     while(calendar.before(end)) {   
  5.         calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 1);   
  6.         daysBetween++;   
  7.     }   
  8.     return daysBetween;   
  9. }   

 

 

JSR310

以上种种,导致目前有些第三方的java日期库诞生,比如广泛使用的JODA-TIME,还有Date4j等,虽然第三方库已经足够强大,好用,但还是有兼容问题的,比如标准的JSF日期转换器与joda-time API就不兼容,你需要编写自己的转换器,所以标准的API还是必须的,于是就有了JSR310。

JSR 310实际上有两个日期概念。***个是Instant,它大致对应于java.util.Date类,因为它代表了一个确定的时间点,即相对于标准Java纪元(1970年1月1日)的偏移量;但与java.util.Date类不同的是其精确到了纳秒级别。

第二个对应于人类自身的观念,比如LocalDate和LocalTime。他们代表了一般的时区概念,要么是日期(不包含时间),要么是时间(不包含日期),类似于java.sql的表示方式。此外,还有一个MonthDay,它可以存储某人的生日(不包含年份)。每个类都在内部存储正确的数据而不是像java.util.Date那样利用午夜12点来区分日期,利用1970-01-01来表示时间。

目前Java8已经实现了JSR310的全部内容。新增了java.time包定义的类表示了日期-时间概念的规则,包括instants, durations, dates, times, time-zones and periods。这些都是基于ISO日历系统,它又是遵循 Gregorian规则的。最重要的一点是值不可变,且线程安全,通过下面一张图,我们快速看下java.time包下的一些主要的类的值的格式,方便理解。

 

方法概览

该包的API提供了大量相关的方法,这些方法一般有一致的方法前缀:

of:静态工厂方法。

parse:静态工厂方法,关注于解析。

get:获取某些东西的值。

is:检查某些东西的是否是true。

with:不可变的setter等价物。

plus:加一些量到某个对象。

minus:从某个对象减去一些量。

to:转换到另一个类型。

at:把这个对象与另一个对象组合起来,例如: date.atTime(time)。

 

与旧的API对应关系
 

 

简单使用java.time的API
 

参考http://jinnianshilongnian.iteye.com/blog/1994164 被我揉在一起,可读性很差,相应的代码都有注释了,我就不过多解释了。

  1. public class TimeIntroduction {   
  2.     public static void testClock() throws InterruptedException {   
  3.         //时钟提供给我们用于访问某个特定 时区的 瞬时时间、日期 和 时间的。     
  4.         Clock c1 = Clock.systemUTC(); //系统默认UTC时钟(当前瞬时时间 System.currentTimeMillis())     
  5.         System.out.println(c1.millis()); //每次调用将返回当前瞬时时间(UTC)     
  6.         Clock c2 = Clock.systemDefaultZone(); //系统默认时区时钟(当前瞬时时间)   
  7.         Clock c31 = Clock.system(ZoneId.of("Europe/Paris")); //巴黎时区     
  8.         System.out.println(c31.millis()); //每次调用将返回当前瞬时时间(UTC)     
  9.         Clock c32 = Clock.system(ZoneId.of("Asia/Shanghai"));//上海时区     
  10.         System.out.println(c32.millis());//每次调用将返回当前瞬时时间(UTC)     
  11.         Clock c4 = Clock.fixed(Instant.now(), ZoneId.of("Asia/Shanghai"));//固定上海时区时钟     
  12.         System.out.println(c4.millis());   
  13.         Thread.sleep(1000);   
  14.         System.out.println(c4.millis()); //不变 即时钟时钟在那一个点不动     
  15.         Clock c5 = Clock.offset(c1, Duration.ofSeconds(2)); //相对于系统默认时钟两秒的时钟     
  16.         System.out.println(c1.millis());   
  17.         System.out.println(c5.millis());   
  18.     }   
  19.     public static void testInstant() {   
  20.         //瞬时时间 相当于以前的System.currentTimeMillis()     
  21.         Instant instant1 = Instant.now();   
  22.         System.out.println(instant1.getEpochSecond());//精确到秒 得到相对于1970-01-01 00:00:00 UTC的一个时间     
  23.         System.out.println(instant1.toEpochMilli()); //精确到毫秒     
  24.         Clock clock1 = Clock.systemUTC(); //获取系统UTC默认时钟     
  25.         Instant instant2 = Instant.now(clock1);//得到时钟的瞬时时间     
  26.         System.out.println(instant2.toEpochMilli());   
  27.         Clock clock2 = Clock.fixed(instant1, ZoneId.systemDefault()); //固定瞬时时间时钟     
  28.         Instant instant3 = Instant.now(clock2);//得到时钟的瞬时时间     
  29.         System.out.println(instant3.toEpochMilli());//equals instant1     
  30.     }   
  31.     public static void testLocalDateTime() {   
  32.         //使用默认时区时钟瞬时时间创建 Clock.systemDefaultZone() -->即相对于 ZoneId.systemDefault()默认时区     
  33.         LocalDateTime now = LocalDateTime.now();   
  34.         System.out.println(now);   
  35. //自定义时区     
  36.         LocalDateTime now2 = LocalDateTime.now(ZoneId.of("Europe/Paris"));   
  37.         System.out.println(now2);//会以相应的时区显示日期     
  38. //自定义时钟     
  39.         Clock clock = Clock.system(ZoneId.of("Asia/Dhaka"));   
  40.         LocalDateTime now3 = LocalDateTime.now(clock);   
  41.         System.out.println(now3);//会以相应的时区显示日期     
  42. //不需要写什么相对时间 如java.util.Date 年是相对于1900 月是从0开始     
  43. //2013-12-31 23:59     
  44.         LocalDateTime d1 = LocalDateTime.of(201312312359);   
  45. //年月日 时分秒 纳秒     
  46.         LocalDateTime d2 = LocalDateTime.of(2013123123595911);   
  47. //使用瞬时时间 + 时区     
  48.         Instant instant = Instant.now();   
  49.         LocalDateTime d3 = LocalDateTime.ofInstant(Instant.now(), ZoneId.systemDefault());   
  50.         System.out.println(d3);   
  51. //解析String--->LocalDateTime     
  52.         LocalDateTime d4 = LocalDateTime.parse("2013-12-31T23:59");   
  53.         System.out.println(d4);   
  54.         LocalDateTime d5 = LocalDateTime.parse("2013-12-31T23:59:59.999");//999毫秒 等价于999000000纳秒     
  55.         System.out.println(d5);   
  56. //使用DateTimeFormatter API 解析 和 格式化     
  57.         DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd HH:mm:ss");   
  58.         LocalDateTime d6 = LocalDateTime.parse("2013/12/31 23:59:59", formatter);   
  59.         System.out.println(formatter.format(d6));   
  60. //时间获取     
  61.         System.out.println(d6.getYear());   
  62.         System.out.println(d6.getMonth());   
  63.         System.out.println(d6.getDayOfYear());   
  64.         System.out.println(d6.getDayOfMonth());   
  65.         System.out.println(d6.getDayOfWeek());   
  66.         System.out.println(d6.getHour());   
  67.         System.out.println(d6.getMinute());   
  68.         System.out.println(d6.getSecond());   
  69.         System.out.println(d6.getNano());   
  70. //时间增减     
  71.         LocalDateTime d7 = d6.minusDays(1);   
  72.         LocalDateTime d8 = d7.plus(1, IsoFields.QUARTER_YEARS);   
  73. //LocalDate 即年月日 无时分秒     
  74. //LocalTime即时分秒 无年月日     
  75. //API和LocalDateTime类似就不演示了     
  76.     }   
  77.     public static void testZonedDateTime() {   
  78.         //即带有时区的date-time 存储纳秒、时区和时差(避免与本地date-time歧义)。     
  79. //API和LocalDateTime类似,只是多了时差(如2013-12-20T10:35:50.711+08:00[Asia/Shanghai])     
  80.         ZonedDateTime now = ZonedDateTime.now();   
  81.         System.out.println(now);   
  82.         ZonedDateTime now2 = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("Europe/Paris"));   
  83.         System.out.println(now2);   
  84. //其他的用法也是类似的 就不介绍了     
  85.         ZonedDateTime z1 = ZonedDateTime.parse("2013-12-31T23:59:59Z[Europe/Paris]");   
  86.         System.out.println(z1);   
  87.     }   
  88.     public static void testDuration() {   
  89.         //表示两个瞬时时间的时间段     
  90.         Duration d1 = Duration.between(Instant.ofEpochMilli(System.currentTimeMillis() - 12323123), Instant.now());   
  91. //得到相应的时差     
  92.         System.out.println(d1.toDays());   
  93.         System.out.println(d1.toHours());   
  94.         System.out.println(d1.toMinutes());   
  95.         System.out.println(d1.toMillis());   
  96.         System.out.println(d1.toNanos());   
  97. //1天时差 类似的还有如ofHours()     
  98.         Duration d2 = Duration.ofDays(1);   
  99.         System.out.println(d2.toDays());   
  100.     }   
  101.     public static void testChronology() {   
  102.         //提供对java.util.Calendar的替换,提供对年历系统的支持     
  103.         Chronology c = HijrahChronology.INSTANCE;   
  104.         ChronoLocalDateTime d = c.localDateTime(LocalDateTime.now());   
  105.         System.out.println(d);   
  106.     }   
  107.     /**   
  108.      * 新旧日期转换   
  109.      */   
  110.     public static void testNewOldDateConversion(){   
  111.         Instant instant=new Date().toInstant();   
  112.         Date date=Date.from(instant);   
  113.         System.out.println(instant);   
  114.         System.out.println(date);   
  115.     }   
  116.     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {   
  117.         testClock();   
  118.         testInstant();   
  119.         testLocalDateTime();   
  120.         testZonedDateTime();   
  121.         testDuration();   
  122.         testChronology();   
  123.         testNewOldDateConversion();   
  124.     }   
  125. }  

与Joda-Time的区别
 

其实JSR310的规范***Stephen Colebourne,同时也是Joda-Time的创建者,JSR310是在Joda-Time的基础上建立的,参考了绝大部分的API,但并不是说JSR310=JODA-Time,下面几个比较明显的区别是

  1. 最明显的变化就是包名(从org.joda.time以及java.time)

  2. JSR310不接受NULL值,Joda-Time视NULL值为0
     

  3. JSR310的计算机相关的时间(Instant)和与人类相关的时间(DateTime)之间的差别变得更明显

  4. JSR310所有抛出的异常都是DateTimeException的子类。虽然DateTimeException是一个RuntimeException

 

总结

对比旧的日期API


Java.time       Java.util.Calendar以及Date

流畅的API      不流畅的API

实例不可变    实例可变

线程安全        非线程安全


日期与时间处理API,在各种语言中,可能都只是个不起眼的API,如果你没有较复杂的时间处理需求,可能只是利用日期与时间处理API取得系统时间,简单做些显示罢了,然而如果认真看待日期与时间,其复杂程度可能会远超过你的想象,天文、地理、历史、政治、文化等因素,都会影响到你对时间的处理。所以在处理时间上,***选用JSR310(如果你用java8的话就实现310了),或者Joda-Time。

不止是java面临时间处理的尴尬,其他语言同样也遇到过类似的问题,比如

Arrow:Python 中更好的日期与时间处理库

Moment.js:JavaScript 中的日期库

Noda-Time:.NET 阵营的 Joda-Time 的复制

原文链接:http://my.oschina.net/benhaile/blog/193956

责任编辑:林师授 来源: oschina
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