Java8 DateTime API
阅读原文时间:2023年07月11日阅读:1

Java 8的日期/时间API,有篇不错的文章,直接转载

原文链接: journaldev 翻译: ImportNew.comJustin Wu
译文链接: http://www.importnew.com/14140.html

Java 8中的日期/时间(Date/Time)API是开发人员最受追捧的变化之一,Java从一开始就没有对日期/时间一致性处理的方法,因此在Java 8中新增的日期/时间API也是除Java核心API以外另一项倍受欢迎的内容。

为什么我们需要新的Java日期/时间API?

在开始研究Java 8日期/时间API之前,让我们先来看一下为什么我们需要这样一个新的API。在Java 8之前中,日期和时间相关的类存在如下问题:

  • Java中日期/时间类的定义并不一致,在java.util和java.sql的包中都有日期类,此外用于格式化和解析的类在java.text包中定义。

  • java.util.Date同时包含日期和时间,而java.sql.Date仅包含日期,将其纳入java.sql包并不合理。另外这两个类都有相同的名字,这本身就是一个非常糟糕的设计。

  • 对于时间、时间戳、格式化以及解析,并没有一些明确定义的类。对于格式化和解析的需求,我们有java.text.DateFormat抽象类,但通常情况下,SimpleDateFormat类被用于此类需求。

  • 所有的日期类都是可变的,因此他们都不是线程安全的,这是Java日期类最大的问题之一。

  • 日期类并不提供国际化,没有时区支持,虽然引入了java.util.Calendar和java.util.TimeZone类,但他们同样存在上述所有的问题。

在现有的日期和日历类中定义的方法还存在一些其他的问题,但以上问题已经很清晰地表明:Java需要一个健壮的日期/时间类。这也是为什么Joda Time库,作为旧的日期/时间API的替换者,在Java 8日期/时间需求中扮演重要角色的原因。

Java 8日期/时间API

Java 8日期/时间API是JSR-310规范的实现,它的目标是克服旧的日期/时间API实现中所有的缺陷,新的日期/时间API的一些设计原则如下:

  • 不变性:新的日期/时间API中,所有的类都是不可变的,这种设计有利于并发编程。

  • 关注点分离:新的API将人可读的日期时间和机器时间(unix timestamp)明确分离,它为日期(Date)、时间(Time)、日期时间(DateTime)、时间戳(unix timestamp)以及时区定义了不同的类。

  • 清晰:在所有的类中,方法都被明确定义用以完成相同的行为。举个例子,要拿到当前实例我们可以使用now()方法,在所有的类中都定义了format()和parse()方法,而不是像以前那样专门有一个独立的类。为了更好的处理问题,所有的类都使用了工厂模式和策略模式,一旦你使用了其中某个类的方法,与其他类协同工作并不困难。

  • 实用操作:所有新的日期/时间API类都实现了一系列方法用以完成通用的任务,如:加、减、格式化、解析、从日期/时间中提取单独部分等操作。

  • 可扩展性:新的日期/时间API是工作在ISO-8601日历系统上的,但我们也可以将其应用在非IOS的日历上。

Java日期/时间API包

Java日期/时间API由以下包组成:

  • java.time包:这是新的Java日期/时间API的基础包,所有的主要基础类都是这个包的一部分,如:LocalDate, LocalTime, LocalDateTime, Instant, Period, Duration等等。所有这些类都是不可变的和线程安全的,在大多数情况下,这些类足够应付常见需求。

  • java.time.chrono包:这个包为非ISO的日历系统定义了一些泛化的API,我们可以扩展AbstractChronology类来创建自己的日历系统。

  • java.time.format包:这个包包含能够格式化和解析日期时间对象的类,在绝大多数情况下,我们不应该直接使用它们,因为java.time包中相应的类已经提供了格式化和解析的方法。

  • java.time.temporal包:这个包包含一些时态对象,我们可以用其找出关于日期/时间对象的某个特定日期或时间,比如说,可以找到某月的第一天或最后一天。你可以非常容易地认出这些方法,因为它们都具有“withXXX”的格式。

  • java.time.zone包:这个包包含支持不同时区以及相关规则的类。

Java日期/时间API示例

我们已经浏览了Java 8日期/时间API中的大多数重要部分,是时候根据示例深入了解其中的核心类了。

LocalDate是一个不可变的类,它表示默认格式(yyyy-MM-dd)的日期,我们可以使用now()方法得到当前时间,也可以提供输入年份、月份和日期的输入参数来创建一个LocalDate实例。该类为now()方法提供了重载方法,我们可以传入ZoneId来获得指定时区的日期。该类提供与java.sql.Date相同的功能,对于如何使用该类,我们来看一个简单的例子。

import java.time.LocalTime;
import java.time.ZoneId;

/**
* LocalTime Examples
*
* @author pankaj
*
*/
public class LocalTimeExample
{

public static void main(String\[\] args)  
{

    // Current Time  
    LocalTime time = LocalTime.now();  
    System.out.println("Current Time=" + time);

    // Creating LocalTime by providing input arguments  
    LocalTime specificTime = LocalTime.of(12, 20, 25, 40);  
    System.out.println("Specific Time of Day=" + specificTime);

    // Try creating time by providing invalid inputs  
    // LocalTime invalidTime = LocalTime.of(25,20);  
    // Exception in thread "main" java.time.DateTimeException:  
    // Invalid value for HourOfDay (valid values 0 - 23): 25

    // Current date in "Asia/Kolkata", you can get it from ZoneId javadoc  
    LocalTime timeKolkata = LocalTime.now(ZoneId.of("Asia/Kolkata"));  
    System.out.println("Current Time in IST=" + timeKolkata);

    // java.time.zone.ZoneRulesException: Unknown time-zone ID: IST  
    // LocalTime todayIST = LocalTime.now(ZoneId.of("IST"));

    // Getting date from the base date i.e 01/01/1970  
    LocalTime specificSecondTime = LocalTime.ofSecondOfDay(10000);  
    System.out.println("10000th second time= " + specificSecondTime);

}

}

示例方法的详解都包含在注释内,当我们运行程序时,可以得到以下输出:

当前日期=2016-10-17

指定日期=2014-01-01
当前印度标准日期=2016-10-17
基准日期的第365天= 1971-01-01
2014年的第一百天=2014-04-10

LocalDateTime是一个不可变的日期-时间对象,它表示一组日期-时间,默认格式是yyyy-MM-dd-HH-mm-ss.zzz。它提供了一个工厂方法,通过接收LocalDate和LocalTime输入参数,来创建LocalDateTime实例。我们来看一个简单的例子。

import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;
import java.time.Month;
import java.time.ZoneId;
import java.time.ZoneOffset;

public class LocalDateTimeExample
{

public static void main(String\[\] args)  
{

    // Current Date  
    LocalDateTime today = LocalDateTime.now();  
    System.out.println("Current DateTime=" + today);

    // Current Date using LocalDate and LocalTime  
    today = LocalDateTime.of(LocalDate.now(), LocalTime.now());  
    System.out.println("Current DateTime=" + today);

    // Creating LocalDateTime by providing input arguments  
    LocalDateTime specificDate = LocalDateTime.of(2014, Month.JANUARY, 1, 10, 10, 30);  
    System.out.println("Specific Date=" + specificDate);

    // Try creating date by providing invalid inputs  
    // LocalDateTime feb29\_2014 = LocalDateTime.of(2014, Month.FEBRUARY, 28,  
    // 25,1,1);  
    // Exception in thread "main" java.time.DateTimeException:  
    // Invalid value for HourOfDay (valid values 0 - 23): 25

    // Current date in "Asia/Kolkata", you can get it from ZoneId javadoc  
    LocalDateTime todayKolkata = LocalDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Kolkata"));  
    System.out.println("Current Date in IST=" + todayKolkata);

    // java.time.zone.ZoneRulesException: Unknown time-zone ID: IST  
    // LocalDateTime todayIST = LocalDateTime.now(ZoneId.of("IST"));

    // Getting date from the base date i.e 01/01/1970  
    LocalDateTime dateFromBase = LocalDateTime.ofEpochSecond(10000, 0, ZoneOffset.UTC);  
    System.out.println("10000th second time from 01/01/1970= " + dateFromBase);

}

}

在所有这三个例子中,我们已经看到如果我们提供了无效的参数去创建日期/时间,那么系统会抛出java.time.DateTimeException,这是一种运行时异常,我们并不需要显式地捕获它。同时我们也看到,能够通过传入ZoneId得到日期/时间数据,你可以从它的Javadoc中得到支持的Zoneid的列表,当运行以上类时,可以得到以下输出。

Current DateTime=2016-10-17T16:22:19.453

Current DateTime=2016-10-17T16:22:19.453
Specific Date=2014-01-01T10:10:30
Current Date in IST=2016-10-17T13:52:19.454
10000th second time from 01/01/1970= 1970-01-01T02:46:40

Instant类是用在机器可读的时间格式上的,它以Unix时间戳的形式存储日期时间,我们来看一个简单的程序。

import java.time.Duration;
import java.time.Instant;

public class InstantExample
{

public static void main(String\[\] args)  
{  
    // Current timestamp  
    Instant timestamp = Instant.now();  
    System.out.println("Current Timestamp = " + timestamp);

    // Instant from timestamp  
    Instant specificTime = Instant.ofEpochMilli(timestamp.toEpochMilli());  
    System.out.println("Specific Time = " + specificTime);

    // Duration example  
    Duration thirtyDay = Duration.ofDays(30);  
    System.out.println(thirtyDay);  
}

}

输出结果如下:

Current Timestamp = 2016-10-17T08:25:08.069Z

Specific Time = 2016-10-17T08:25:08.069Z
PT720H

我们早些时候提到过,大多数日期/时间API类都实现了一系列工具方法,如:加/减天数、周数、月份数,等等。还有其他的工具方法能够使用TemporalAdjuster调整日期,并计算两个日期间的周期。

import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalTime;
import java.time.Period;
import java.time.temporal.TemporalAdjusters;

public class DateAPIUtilities
{

public static void main(String\[\] args)  
{

    LocalDate today = LocalDate.now();

    // Get the Year, check if it's leap year  
    System.out.println("Year " + today.getYear() + " is Leap Year? " + today.isLeapYear());

    // Compare two LocalDate for before and after  
    System.out.println("Today is before 01/01/2015? " + today.isBefore(LocalDate.of(2015, 1, 1)));

    // Create LocalDateTime from LocalDate  
    System.out.println("Current Time=" + today.atTime(LocalTime.now()));

    // plus and minus operations  
    System.out.println("10 days after today will be " + today.plusDays(10));  
    System.out.println("3 weeks after today will be " + today.plusWeeks(3));  
    System.out.println("20 months after today will be " + today.plusMonths(20));

    System.out.println("10 days before today will be " + today.minusDays(10));  
    System.out.println("3 weeks before today will be " + today.minusWeeks(3));  
    System.out.println("20 months before today will be " + today.minusMonths(20));

    // Temporal adjusters for adjusting the dates  
    System.out.println("First date of this month= "+today.with(TemporalAdjusters.firstDayOfMonth()));  
    LocalDate lastDayOfYear = today.with(TemporalAdjusters.lastDayOfYear());  
    System.out.println("Last date of this year= " + lastDayOfYear);

    Period period = today.until(lastDayOfYear);  
    System.out.println("Period Format= " + period);  
    System.out.println("Months remaining in the year= " + period.getMonths());  
}  

}

上述程序的输出是:

Year 2016 is Leap Year? true

Today is before 01/01/2015? false
Current Time=2016-10-17T16:30:30.743
10 days after today will be 2016-10-27
3 weeks after today will be 2016-11-07
20 months after today will be 2018-06-17
10 days before today will be 2016-10-07
3 weeks before today will be 2016-09-26
20 months before today will be 2015-02-17
First date of this month= 2016-10-01
Last date of this year= 2016-12-31
Period Format= P2M14D
Months remaining in the year= 2

将一个日期格式转换为不同的格式,之后再解析一个字符串,得到日期时间对象,这些都是很常见的。我们来看一下简单的例子。

import java.time.Instant;
import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class DateParseFormatExample
{

public static void main(String\[\] args)  
{

    // Format examples  
    LocalDate date = LocalDate.now();  
    // default format  
    System.out.println("Default format of LocalDate=" + date);  
    // specific format  
    System.out.println(date.format(DateTimeFormatter.ofPattern("d::MMM::uuuu")));  
    System.out.println(date.format(DateTimeFormatter.BASIC\_ISO\_DATE));

    LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now();  
    // default format  
    System.out.println("Default format of LocalDateTime=" + dateTime);  
    // specific format  
    System.out.println(dateTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("d::MMM::uuuu HH::mm::ss")));  
    System.out.println(dateTime.format(DateTimeFormatter.BASIC\_ISO\_DATE));

    Instant timestamp = Instant.now();  
    // default format  
    System.out.println("Default format of Instant=" + timestamp);

    // Parse examples  
    LocalDateTime dt = LocalDateTime.parse("27::四月::2014 21::39::48",  
        DateTimeFormatter.ofPattern("d::MMM::uuuu HH::mm::ss"));  
    System.out.println("Default format after parsing = " + dt);  
}

}

当运行以上程序时,可以看到如下输出:

Default format of LocalDate=2016-10-17

17::十月::2016
20161017
Default format of LocalDateTime=2016-10-17T16:37:47.846
17::十月::2016 16::37::47
20161017
Default format of Instant=2016-10-17T08:37:47.847Z
Default format after parsing = 2014-04-27T21:39:48