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ColorfulC · 更新于 2021-08-06

Java 日期和時間

本小節我們將學習 Java 中的日期和時間，日期和時間在我們的實際開發中非常常用，例如用戶的注冊、數據的增刪改、對敏感信息的操作等等都需要記錄下日期和時間。通過本小節的學習，你將了解到什么是日期、什么是時間、什么是時區，Java 中 Date 類的 API 介紹，Calendar 日歷類的使用，LocalDateTime 類的相關 API 介紹等內容。

1. 什么是日期和時間

日期指的是某一天，例如：

  • 2020-10-24：2020 年 10 月 24 日；
  • 1998-6-14：1998 年 6 月 14 日。

時間就是指某一個時刻，它分為兩種，一種是帶日期的時間，另外一種是不帶日期的時間，例如：

  • 2020-10-24 08:30:23：2020 年 10 月 24 日 8 時 30 分 23 秒；
  • 11:22:33：11 時 22 分 33 秒。

2. 什么是時區

我們知道，地球上的不同地區是有時差的，因此想要準確定位一個時刻，還需要加上時區。

時區有以下 3 種表示方式：

  1. GMT 或者 UTC 加時區偏移表示：例如：GMT+08:00 或者 UTC+08:00 表示東八區；
  2. 縮寫表示：例如：CST 表示 China Standard Time（中國標準時間），但是此縮寫也可表示 Central Standard Time USA（美國中部時間），容易混淆不推薦使用；
  3. 洲 / 城市：例如：Asia/Shanghai 表示上海所在地的時區。注意城市名稱不是任意的城市，而是由國際標準組織規定的城市。

3. Date 類的使用

java.util.Date 類日期表示特定的時間瞬間，精度為毫秒。我們下面來看一下這個類的構造方法和常用方法。

3.1 構造方法

  • Date()：創建一個對應當前時間的日期對象；
  • Date(long date)：創建指定毫秒數的日期對象。

由于其他 4 個構造方法已經過期，這里我們不進行介紹。

3.2 常用方法

  • String toString()：將此日期對象轉換為以下形式的字符串：星期 月 日 時：分: 秒 時區 年；
  • long getTime()：返回此日期對象表示的自 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 GMT 以來的毫秒數；
  • void setTime()：將此日期對象設置為表示 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 GMT 之后的時間點（毫秒）。

大多數其他方法都已經過期，此處不再一一列舉，可翻閱官方文檔以了解更多內容。

Tips：除了 java.util 包下的 Date 類，在 java.sql 包下也有一個 Date 類。它是對應數據庫字段的日期類型的類，與數據庫交互的時候才會用到，由于目前我們不涉及數據庫相關知識，此處做一個了解即可。我們更常用的還是 java.util 包下的 Date 類。

3.3 實例

創建日期對象，并打印 toString() 方法的結果：

import java.util.Date;

/**
 * @author colorful@TaleLin
 */
public class DateDemo1 {

    public static void main(String[] args) {
        // 實例化一個date對象
        Date date = new Date();
      	// 調用 toString() 方法
        String s = date.toString();
        System.out.println(s);
    }

}

運行結果：

Wed Jun 10 10:21:10 CST 2020

我執行代碼的時間是 2020 年 06 月 10 日 10:22:10 星期三，因此得到了如上的運行結果。

調用 getTime() 方法獲取當前日期對象自 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 GMT 以來的毫秒數：

import java.util.Date;

/**
 * @author colorful@TaleLin
 */
public class DateDemo2 {

    public static void main(String[] args) {
        // 實例化一個date對象
        Date date = new Date();
        // 調用 getTime() 方法
        long time = date.getTime();
        System.out.println(time);
    }

}

運行結果：

1591755946922

4. Calendar 類的使用

Calendar 類是一個抽象類，它提供了一些方法，用于在特定的時間瞬間與一組日歷字段（如年、月、月、日、小時等）之間進行轉換，以及用于處理日歷字段（如獲取下一周的日期）。

4.1 實例化

由于 Calendar 類是一個抽象類，不能直接實例化，想要獲取其實例對象通常有兩種方法：

  1. 使用 Calendar.getInstance() 方法（更常用）；
  2. 調用它的子類的 GregorianCalendar 的構造方法。

實例如下：

Calendar calendar = Calendar.getInstance();

4.3 常用方法

  • static Calendar getInstance()：使用默認時區和區域設置獲取日歷；
  • int get(int field)：返回給定日歷字段的值；
  • void set(int field, int value)：將給定的日歷字段設置為給定值。（此外，set() 還有很多重載方法）

get(int field) 和 set(int field, int value) 方法的 field 參數是 int 類型，我們可以使用 Calendar 類下的一些靜態字段來表示，如下是官方文檔關于 Calendar 類的部分靜態字段的截圖：

更多常用方法和靜態字段請查閱官方文檔。

4.3 實例

4.3.1 get () 方法實例

import java.util.Calendar;

/**
 * @author colorful@TaleLin
 */
public class CalendarDemo1 {

    public static void main(String[] args) {
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        // 獲取今天是這一周的第幾天
        int i = calendar.get(Calendar.DAY_OF_WEEK);
        // 獲取今天是這一月的第幾天
        int i1 = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
        // 獲取今天是這一月的第幾周
        int i2 = calendar.get(Calendar.DAY_OF_WEEK_IN_MONTH);
        // 獲取今天是這一年的第幾天
        int i3 = calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR);
        System.out.println("今天是這一周的第" + i + "天");
        System.out.println("今天是這一月的第" + i1 + "天");
        System.out.println("今天是這一月的第" + i2 + "周");
        System.out.println("今天是這一年的第" + i3 + "天");
    }
}

運行此段代碼的時間是 2020 年 06 月 10 日，運行結果如下：

今天是這一周的第4天
今天是這一月的第10天
今天是這一月的第2周
今天是這一年的第162天

通過調用 get() 方法，我們很方便地獲取到了當前時間在日歷上是第幾天。要特別注意的是，獲取月份，返回的值是從 0 開始的（0 ~ 11），依次表示 1 月到 12 月；獲取一周的第 n 天，這里的返回值為 1~7，1 表示周日，2 表示周一，以此類推。

4.3.2 set () 方法實例

import java.util.Calendar;

/**
 * @author colorful@TaleLin
 */
public class CalendarDemo2 {

    public static void main(String[] args) {
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        // 設置2022年:
        calendar.set(Calendar.YEAR, 2022);
        // 設置9月: (8表示9月)
        calendar.set(Calendar.MONTH, 8);
        // 設置9日:
        calendar.set(Calendar.DATE, 9);
        // 設置時間:
        calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 0);
        calendar.set(Calendar.MINUTE, 0);
        calendar.set(Calendar.SECOND, 0);
        System.out.println(calendar.getTime().toString());
    }
}

運行結果：

Fri Sep 09 00:00:00 CST 2022

上面代碼分別設置了日歷的年、月、日、時、分、秒，Calendar.getTime() 可以將一個 Calendar 對象轉換成 Date 對象，最后再打印這個對象。

5. Java8 后新的日期和時間 API

5.1 為什么要提供新的 API

在 Java8 以后，提供了新的日期和時間 API，舊 API 的如下缺點得到了解決：

  • 可變性：舊的 API 日期和時間是可變的，日期和時間這樣的類應該是不可變的；
  • 偏移性：Date 中的年份是從 1990 年開始，月份是從 0 開始，星期天是用 1 表示的，不了解 API 的開發者很容易用錯；
  • 格式化：SimpleDateFormat 只能用于格式化 Date 類型，不能格式化 Calendar 類型。

5.2 新 API 概述

新的日期時間 API 吸取了 Joda-Time 的精華，提供了更優秀易用的 API，位于 java.time 包中，包含了 LocalTime（本地時間）、LocalDate（本地日期）、LocalDateTime（本地日期時間）、ZonedDateTime（帶時區的日期時間）和 Duration（時間間隔）類。

而 java.util.Date 類下面增加了 toInstant() 方法，用于把 Date 轉換為新的類型。這些 API 大大簡化了日期時間的運算。

對偏移性的不合理設計也有修正：月份使用 1~12 表示 1 月 到 12 月，星期使用 1 ~ 7 表示星期一到星期天。

另外，使用了新的 DateTimeFormatter 來取代舊的 SimpleDateFormat。

5.3 LocalDateTime 相關類的使用

import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;

/**
 * @author colorful@TaleLin
 */
public class LocalDateTimeDemo1 {

    public static void main(String[] args) {
        // 獲取當前日期
        LocalDate localDate = LocalDate.now();
        // 獲取當前時間
        LocalTime localTime = LocalTime.now();
        // 獲取當前日期和時間
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
        // 打印
        System.out.println(localDate);
        System.out.println(localTime);
        System.out.println(localDateTime);
    }

}

運行結果：

2020-06-10
14:17:48.618294
2020-06-10T14:17:48.618421

在實際開發中，LocalDateTime 相較于 LocalDate 和 LocalTime 更加常用。

本地日期和時間通過 now() 獲取到的總是以當前默認時區返回的。

另外，可以使用 of() 方法來設置當前日期和時間：

// 2020-9-30
LocalDate date = LocalDate.of(2020, 9, 30);
// 14:15:10
LocalTime time = LocalTime.of(14, 15, 10);
// 將date和time組合成一個LocalDateTime
LocalDateTime dateTime1 = LocalDateTime.of(date, time);
// 設置 年、月、日、時、分、秒
LocalDateTime dateTime2 = LocalDateTime.of(2020, 10, 21, 14, 14);

6. 小結

通過本小節的學習，我們知道了日期、時間和時區的基本概念，在 Java 8 之前，通過 Date 類、Calendar 類以及 SimpleDateFormat 類來操作日期和時間，Java 8 以后，java.time 包下新增了一批新的日期時間 API，修復了舊 API 的一些缺點，簡化了開發者操作日期和時間的難度。本小節內容比較簡單，梳理了 Java 對于日期時間處理的相關 API，大家參照文檔，加以練習即可。