Java 8 的日期和时间API

Java 8 以前的日期和时间 API 设计有些不足，Java 8 引入了一套新的API，位于 java.time 包下。

Instant

Instant 表示时刻，不直接对应年月日信息，需要通过时区转换。

Instant now = Instant.now();

可以根据 Epoch Time（纪元时）创建 Instant。

Instant now = Instant.ofEpochMilli(System.currentTimeMillis());

Instant 和 Date 可以通过纪元时相互转换：

• Date 转 Instant

public static Instant toInstant(Date date) {
    return Instant.ofEpochMilli(date.getTime());
}

• Instant 转 Date

public static Date toDate(Instant instant) {
    return new Date(instant.toEpochMilli());
}     

给定一个时刻，使用不同时区解读，日历信息是不同的，默认时区是 ZoneId.systemDefault()。

public ZonedDateTime atZone(ZoneId zone)

LocalDateTime

LocalDateTime 表示与时区无关的日期和时间，不直接对应时刻，需要通过时区转换。

获取系统默认时区的当前日期和时间：

LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now();

直接用年月日等信息构建 LocalDateTime：

LocalDateTime ldt = LocalDateTime.of(2017, 7, 11, 20, 45, 5);

获取日历信息：

public int getYear()

public int getMonthValue()

public int getDayOfMonth()

public int getHour()

public int getMinute()

public int getSecond()

public DayOfWeek getDayOfWeek()  

DayOfWeek 是一个枚举，有 7 个取值，从 DayOfWeek.MONDAY 到 DayOfWeek.SUN-DAY。

ZoneOffset

LocalDateTime 不能直接转为时刻 Instant，转换需要一个参数 ZoneOffset。

ZoneOffset 表示相对于格林尼治的时区差，北京是 +08:00。

public static Instant toBeijingInstant(LocalDateTime ldt) {
  return ldt.toInstant(ZoneOffset.of("+08:00"));
}

LocalDate/LocalTime

可以认为 LocalDateTime 由两部分组成，一部分是日期 LocalDate，另一部分是时间 LocalTime。

// 表示2017年7月11日
LocalDate ld = LocalDate.of(2017, 7, 11);
// 当前时刻按系统默认时区解读的日期
LocalDate now = LocalDate.now();

// 表示21点10分34秒
LocalTime lt = LocalTime.of(21, 10, 34);
// 当前时刻按系统默认时区解读的时间
LocalTime time = LocalTime.now();

LocalDateTime ldt = LocalDateTime.of(2017, 7, 11, 20, 45, 5);

LocalDate ld = ldt.toLocalDate(); // 2017-07-11
LocalTime lt = ldt.toLocalTime(); // 20:45:05

// LocalDate加上时间，结果为2017-07-11 21:18:39
LocalDateTime ldt2 = ld.atTime(21, 18, 39);

// LocalTime加上日期，结果为2016-03-24 20:45:05
LocalDateTime ldt3 = lt.atDate(LocalDate.of(2016, 3, 24));

ZonedDateTime

ZonedDateTime 表示特定时区的日期和时间，获取系统默认时区的当前日期和时间，除了记录日历信息，还会记录时区。

LocalDateTime.now() 也是获取默认时区的当前日期和时间，但 LocalDateTime 只单纯记录年月日时分秒等信息。

// 根据Instant和时区构建ZonedDateTime
public static ZonedDateTime ofInstant(Instant instant, ZoneId zone)
  
// 根据LocalDate、LocalTime和ZoneId构造
public static ZonedDateTime of(LocalDate date, LocalTime time, ZoneId zone)

ZonedDateTime 可以直接转换为 Instant。

ZonedDateTime ldt = ZonedDateTime.now();
Instant now = ldt.toInstant();

DateTimeFormatter 格式化

java.time.format.DateTimeFormatter 是线程安全的，用法和 DateFormat 相差不大。

• DateTimeFormatter.ofPattern(pattern) 实例化
• format 格式化 TemporalAccessor 接口子类对象转字符串
• parse 按格式解析字符串转为 TemporalAccessor 接口子类对象

DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now();
System.out.println(formatter.format(dateTime));

DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String str = "2016-08-18 14:20:45";
LocalDateTime ldt = LocalDateTime.parse(str, formatter);

设置和修改时间

修改时期和时间有两种方式，一种是直接设置绝对值，另一种是在现有值的基础上进行相对增减操作。

Java 8的大部分日期和时间类都是不可变类，修改操作是通过创建并返回新对象来实现的，原对象本身不会变。

• 直接设置

设置时间为下午 3 点 20 分：

LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now();
ldt = ldt.withHour(15).withMinute(20).withSecond(0).withNano(0);

LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now();
ldt = ldt.toLocalDate().atTime(15, 20);

设置时间为 0 点：

LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now();
ldt = ldt.with(ChronoField.MILLI_OF_DAY, 0); // ChronoField 是一个枚举

LocalDateTime ldt = LocalDateTime.of(LocalDate.now(), LocalTime.MIN);

LocalDateTime ldt = LocalDate.now().atTime(0, 0);

• 增减操作

设置时间为 3 小时 5 分钟后：

LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now();
ldt = ldt.plusHours(3).plusMinutes(5);

设置时间为下一个周二上午 10 点 ：

LocalDate ld = LocalDate.now();
if(! ld.getDayOfWeek().equals(DayOfWeek.MONDAY)){
  ld = ld.plusWeeks(1);
}
LocalDateTime ldt = ld.with(ChronoField.DAY_OF_WEEK, 2).atTime(10, 0);

Java 8 有一个专门的接口 TemporalAdjuster，这是一个函数式接口，对日期或时间进行调整。

Instant、LocalDateTime 和 LocalDate 等都实现了它，有一个专门的默认实现类 TemporalAdjusters。

public interface TemporalAdjuster {
  Temporal adjustInto(Temporal temporal);
}

设置时间为下一个周二上午 10 点 ：

LocalDate ld = LocalDate.now();
LocalDateTime ldt = ld.with(TemporalAdjusters.next(DayOfWeek.TUESDAY)).atTime(10, 0);

TemporalAdjusters 的 next 实现：

public static TemporalAdjuster next(DayOfWeek dayOfWeek) {
  int dowValue = dayOfWeek.getValue();
  return (temporal) -> {
    int calDow = temporal.get(DAY_OF_WEEK);
    int daysDiff = calDow - dowValue;
    return temporal.plus(daysDiff >= 0 ? 7 - daysDiff : -daysDiff, DAYS);
  };
}

时间段的计算

Java 8 中表示时间段的类主要有两个：Period 和 Duration。

Period 表示日期之间的差，用年月日表示，不能表示时间；

Duration 表示时间差，用时分秒等表示，也可以用天表示，一天严格等于24小时，不能用年月表示。

LocalDate ld1 = LocalDate.of(2016, 3, 24);
LocalDate ld2 = LocalDate.of(2017, 7, 12);
Period period = Period.between(ld1, ld2);
System.out.println(period.getYears() + "年" + period.getMonths() + "月" + period.getDays() + "天");

long lateMinutes = Duration.between(LocalTime.of(9, 0), LocalTime.now()).toMinutes();

与 Date/Calendar 转换

Date 可以与 Instant 通过毫秒数相互转换，对于其他类型，可以通过毫秒数与 Instant 相互转换。

LocalDateTime 转换为 Date：

public static Date toDate(LocalDateTime ldt){
  return new Date(ldt.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant().toEpochMilli());
}

Date 按默认时区转换为 LocalDateTime：

public static LocalDateTime toLocalDateTime(Date date) {
  return LocalDateTime.ofInstant(Instant.ofEpochMilli(date.getTime()), ZoneId.systemDefault());
}

ZonedDateTime 转换为 Calendar：

public static Calendar toCalendar(ZonedDateTime zdt) {
  TimeZone tz = TimeZone.getTimeZone(zdt.getZone());
  Calendar calendar = Calendar.getInstance(tz);
  calendar.setTimeInMillis(zdt.toInstant().toEpochMilli());
  return calendar;
}

Calendar 转换为 ZonedDateTime：

public static ZonedDateTime toZonedDateTime(Calendar calendar) {
  ZonedDateTime zdt = ZonedDateTime.ofInstant(
    Instant.ofEpochMilli(calendar.getTimeInMillis()),
    calendar.getTimeZone().toZoneId());
  return zdt;
}