Java日期处理

引言

在各种语言编程中，日期和时间的处理都是一个常见的需求。Java中还特殊一点，在Java8 前后提供了不同的日期和时间 API，它们在设计和使用上有很大的差异。本文主要介绍 Java8 前后日期转化的方法、优缺点和一些示例。

Java8 以前的日期处理

常用类

在 Java 8 以前，主要使用

  1. java.util.Date 处理日期
  2. java.util.Calendar 处理时间
  3. java.text.SimpleDateFormat 用于日期的格式化和解析。

优缺点

  • 优点
    • 早期的 Java 项目中广泛使用，基本能满足简单的日期处理需求。
  • 缺点
    • Date 类的大部分方法已被弃用，设计不够合理，比如年份从 1900 开始计算，月份从 0 开始计算，容易导致混淆。
    • Calendar 类的 API 比较复杂，使用起来不够简洁。
    • 非线程安全，在多线程环境下使用 SimpleDateFormat 可能会导致数据不一致或抛出异常。

常用 API

  • SimpleDateFormat.parse(String source)：将字符串解析为 Date 对象。
  • SimpleDateFormat.format(Date date)：将 Date 对象格式化为字符串。
  • Calendar.getInstance()：获取当前系统时间的 Calendar 实例。
  • Calendar.set(int field, int value)：设置 Calendar 的指定字段的值。

示例

日期和时间戳

// 1. 当前日期的对象
Date date1 = new Date();

// 2. 日期对象转毫秒（1970-01-01 00:00:00）
// 日期比较大小，就是使用的转毫秒后的比较
long time1 = date1.getTime();

// 3. 毫秒转日期对象
Date date2 = new Date(time1 + 3600000);

// 4. 日期对象设置具体一个时间戳 void
// 注意这里date1对象就发生了变化
date1.setTime(System.currentTimeMillis() + 1800000);

日期格式化

// sdf 对象，日期格式和给定字符串格式要一致，否则该Java日期类会出意想不到的bug
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String dateStr = "1971-08-05 20:10:12";
try {
    // 1. 字符串格式解析为Date对象
    Date date = sdf.parse(dateStr);
    System.out.println(date);

    // 2. 日期对象转为字符串格式
    String dateStr1 = sdf.format(date);
    System.out.println(dateStr1);
    
    // 3. format也支持时间戳转换字符串格式
    String dateStr2 = sdf.format(date.getTime());

} catch (ParseException e) {
    e.printStackTrace();
}

日期比较大小

日期对象转成毫秒时间戳比较

时间类 Calendar

Calendar 可以方便的获取和修改 年、月、日、时、分、秒这些属性

// 日历对象 包含所有时间信息
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
// calendar 转成 date 对象
Date date = calendar.getTime();
// calendar 获取毫秒
long timeInMillis = calendar.getTimeInMillis();

// date对象，转成calendar对象
calendar.setTime(new Date());

// 获取 年月日 时分秒，传入Calendar内常量
int year = calendar.get(Calendar.YEAR);
// 月比较特殊，从0开始，1月份是0
int month = calendar.get(Calendar.MONTH);
// 每月几号
int day = calendar.get(Calendar.DATE);

// 增加、减少时间
// 增加30天  calendar对象发生了变化（非不可变对象）
calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 30);

// 上2个月
calendar.add(Calendar.MONTH, -3);

// 设置指定日期
calendar.set(Calendar.DATE, 29);

Java8 以后的日期处理

常用类

Java8 引入了新的日期和时间 API，位于 java.time 包下，主要包括

  1. LocalDate 年月日 星期
  2. LocalTime 时分秒 纳秒
  3. LocalDateTime 都包含了
  4. DateTimeFormatter 等类。

优缺点

  • 优点
    • 设计更加合理，API 更加简洁易懂，避免了旧 API 的一些问题，如年份和月份的计算方式。
    • 线程安全，DateTimeFormatter 是不可变的，在多线程环境下可以安全使用。
    • 支持更多的日期和时间操作，如日期加减、比较等。

示例

LocalDate、LocalTime、LocalDateTime

API 比较类似，方法名都比较清爽直观。 LocalDateTime 包含了LocalDate 和 LocalTime，使用的也更多。

// ======= LocalDate ======= 

// 当前日期 年月日星期
LocalDate now = LocalDate.now();
// 年
int year = now.getYear();
// 几月 从1开始，不同于Date
int monthValue = now.getMonthValue();
// 几号
int dayOfMonth = now.getDayOfMonth();
// 星期几
DayOfWeek dayOfWeek = now.getDayOfWeek();

// withXxx  修改指定年月日 生成新的对象，不修改原来的对象；或者 of方法指定
LocalDate localDate = now.withYear(2099).withMonth(12).withDayOfMonth(31);

// plusXxx 增加年月日
LocalDate localDate1 = now.plusYears(1).plusMonths(2).plusDays(2);

// minusXxx 减少年月日
LocalDate localDate2 = now.minusYears(1).minusMonths(2).minusDays(5);

// 比较日期
boolean before = localDate1.isBefore(localDate2);
boolean after = localDate2.isAfter(localDate1);
boolean equal = localDate2.isEqual(localDate1);


// ======= LocalTime =======

// 当前时间 时分秒 纳秒
LocalTime now = LocalTime.now();
// 小时
int hour = now.getHour();
// 分
int minute = now.getMinute();
// 秒
int second = now.getSecond();

// withXxx  修改
LocalTime localTime = now.withHour(1).withMinute(2).withSecond(3);

// plusXxx minusXxxx  增加 减少
LocalTime localTime1 = now.plusHours(2).minusMinutes(2);

// 比较日期
boolean before = localTime.isBefore(localTime1);
boolean after = localTime.isAfter(localTime1);

// ======= LocalDateTime ======= 
// 用法综合以上API

// 当前日期时间 时分秒 纳秒
LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
// 转 LocalDate、LocalTime
LocalDate localDate = now.toLocalDate();
LocalTime localTime = now.toLocalTime();
// 构造 LocalDateTime
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(localDate, localTime);

字符串日期格式转成日期对象

LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();

DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
// DateTimeFormatter 提供的format方法
String format = formatter.format(localDateTime);

// LocalDateTime 本身也有format方法
String format1 = localDateTime.format(formatter);

// 字符串格式回 LocalDateTime 对象
String dateStr = "2013-08-02 20:10:12";
LocalDateTime parseTime = LocalDateTime.parse(dateStr, formatter);

Java8 以后的日期对象和 Java8 之前的日期对象的转换

Date 转 LocalDate、LocalDateTime

Date date = new Date();
Instant instant = date.toInstant();
ZoneId zoneId = ZoneId.systemDefault();
// Date 对象转 LocalDate、 LocalDateTime
LocalDateTime localDateTime = instant.atZone(zoneId).toLocalDateTime();

LocalDate localDate = instant.atZone(zoneId).toLocalDate();

LocalDateTime 转 Date

先将 LocalDateTime 转换为 Instant（表示时间线上的一个瞬时点），再结合系统默认时区信息将 Instant 转换为 Date。

// LocalDateTime 对象
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();

// 将 LocalDateTime 转换为 ZonedDateTime，使用系统默认时区
ZonedDateTime zonedDateTime = localDateTime.atZone(ZoneId.systemDefault());

// 将 ZonedDateTime 转换为 Instant
Instant instant = zonedDateTime.toInstant();

// 将 Instant 转换为 Date
Date date = Date.from(instant);

总结

Java8 引入的新日期和时间 API 解决了旧 API 的很多问题，提供了更加简洁方便、安全和强大的日期处理功能。在新的项目中，建议优先使用Java 8 以后的日期和时间API。对于旧项目，如果需要兼容旧的代码，也可以通过转换方法在新旧日期对象之间进行转换。