1. JDK 8之前的时间和日期
1.1 使用Date与DateFormat
如果想要取得系统时间，方法之一是使用System.currentTimeMillis()方法，返回的是long类型整数，代表1970年1月1日0时0分0秒0毫秒至今经过的毫秒数，可以使用Date类让这个整数变得有意义一些。
Date有两个构造函数可以使用：
- 一个可使用System.currentTimeMillis()的值创建；
- 一个为无自变量构造函数，调用Date的toString()可以用具意义的文字显示系统时间，调用getTime()可取得与System.currentTimeMillis()相同的结果。
public class DateDemo {
public static void main(String[] args) {
Date date1 = new Date(currentTimeMillis());
Date date2 = new Date();
out.println(date1.getTime());
out.println(date2.getTime());
}
}
如果想按照指定的格式输出日期或当中的时间怎么办？可以使用DateFormat来做格式化。
DateFormat是个抽象类，其操作类是java.text.SimpleDateFormat。可以直接创建SimpleDateFormat实例，或使用DateFormat的getDateInstance()、getTimeInstance()、getDateTimeInstance()等静态方法，用较简便方式依不同需求取得SimpleDateFormat实例。
public class DateFormatDemo {
public static void main(String[] args) {
Date date = new Date();
dateInstanceDemo(date);
timeInstanceDemo(date);
dateTimeInstanceDemo(date);
}
static void dateInstanceDemo(Date date) {
out.println("getDateInstance() demo");
out.printf("\tSHORT: %s%n", getDateInstance(LONG).format(date));
out.printf("\tSHORT: %s%n", getDateInstance(SHORT).format(date));
}
static void timeInstanceDemo(Date date) {
out.println("getTimeInstance() demo");
out.printf("\tLONG: %s%n", getTimeInstance(LONG).format(date));
out.printf("\tMEDIUM: %s%n", getTimeInstance(MEDIUM).format(date));
out.printf("\tSHORT: %s%n",getTimeInstance(SHORT).format(date));
}
static void dateTimeInstanceDemo(Date date) {
out.println("getDateTimeInstance() demo");
out.printf("\tLONG: %s%n",
getDateTimeInstance(LONG, LONG).format(date));
out.printf("\tMEDIUM: %s%n",
getDateTimeInstance(SHORT, MEDIUM).format(date));
out.printf("\tSHORT: %s%n",
getDateTimeInstance(SHORT, SHORT).format(date));
}
}
直接创建SimpleDateFormat的好处是，可使用模式字符串自定义格式。例如：
public static void main(String[] args) {
DateFormat dateFormat =
new SimpleDateFormat("EE-MM-dd-yyyy", Locale.JAPAN);
Locale locale = new Locale("ja", "JP", "JP");
DateFormat kanjiFormat = new SimpleDateFormat("GGGGy年M月d日", locale);
System.out.println(dateFormat.format(new Date()));
System.out.println(kanjiFormat.format(new Date()));
}
SimpleDateFormat会依指定的Locale设定显示对应语言，EE表示星期格式设定，MM表示月份格式设定，dd表示日期格式设定，而yyyy是公元格式设定。每个字符设定都有其意义，可参考SimpleDateFormat的API说明，了解每个字符的设定意义。
SimpleDateFormat还有个parse()方法，可以依创建SimpleDateFormat时指定的格式，将指定的字符串剖析为Date实例。例如：
public static void main(String[] args) throws Exception {
System.out.print("出生年月日（yyyy-mm-dd）：");
DateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-mm-dd");
Date birthDate = dateFormat.parse(new Scanner(System.in).nextLine());
Date currentDate = new Date();
long life = currentDate.getTime() - birthDate.getTime();
System.out.println("你今年的岁数为：" +
(life / (365 * 24 * 60 * 60 * 1000L)));
}
1.2 使用Calendar
可以使用Date来取得完整日期时间，可单纯使用toString()取得日期文字描述，或使用DateFormat格式化日期，但如果想要取得某个时间或日期信息该如何进行？
例如想知道现在时间是6月的第几天。
若查看Date的API文件，会发现许多方法都不再建议使用（Deprecated），而建议改用Calendar的相关方法取代。
Calendar是个抽象类，java.util.GregorianCalendar是其子类成果，通常通过Calendar的getInstance()来取得Calendar实例，取得的实例代表当时系统时间。例如：
Calendar now = Calendar.getInstance(Locale.JAPAN)
取得Calendar实例后，可以使用getTime()取得Date实例。如果想知道Calendar代表公元几年，可以使用get()方法。例如：
System.out.println(now.get(Calendar.YEAR));
如果现在是2019年，则上例会显示2019的数字。依照这个范例，假设现在时间是9月份，而你想使用程序取得目前月份，则对以下执行结果你可能会困惑：
System.out.println(now.get(Calendar.MONTH));
上面的程序片段会显示5这个数字，而不是你预期的6。
事实上，返回值是对应于Calendar.SEPTEMBER常数值，get()指定某些常数会返回对应某些常数的值，记得查询API文件确认。
假设有个需求，想看看今天是星期几，显示不同的信息，那该怎么做呢？
public class CalendarDemo {
public static void main(String[] args) {
Map<Integer, String> days = new HashMap<>();
days.put(Calendar.MONDAY, "星期一猴子穿新衣");
days.put(Calendar.TUESDAY, "星期二猴子肚子餓");
days.put(Calendar.WEDNESDAY, "星期三猴子去爬山");
days.put(Calendar.THURSDAY, "星期四猴子去考試");
days.put(Calendar.FRIDAY, "星期五猴子去跳舞");
days.put(Calendar.SATURDAY, "星期六猴子去斗六");
days.put(Calendar.SUNDAY, "星期天猴子乐翻天");
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
int dayOfWeek = calendar.get(Calendar.DAY_OF_WEEK);
System.out.println(days.get(dayOfWeek));
}
}
如果想以区域化方式显示星期、月份名称，可以使用Calendar的getDisplayNames()或getDisplayName()方法。例如：
public class CalendarDemo2 {
public static void main(String[] args) {
Calendar rightNow = Calendar.getInstance();
System.out.println("現在時間是：");
System.out.printf("%s%d %n",
rightNow.getDisplayName(ERA, LONG, Locale.JAPAN),
rightNow.get(YEAR));
System.out.println(
rightNow.getDisplayName(MONTH, LONG, Locale.JAPAN));
System.out.printf("%d日%n",
rightNow.get(DAY_OF_MONTH));
System.out.println(
rightNow.getDisplayName(DAY_OF_WEEK, LONG, Locale.JAPAN));
}
}
在取得一个Calendar的实例后，可以使用add()方法，来改变Calendar的时间。例如：
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
calendar.add(Calendar.MONTH, 1);
System.out.println(calendar);
calendar.add(Calendar.HOUR, 12);
System.out.println(calendar);
calendar.add(Calendar.YEAR, -2);
System.out.println(calendar);
calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 3);
System.out.println(calendar);
如果打算只针对日期中某个字段加减，则可以使用roll()方法。例如：
calendar.roll(Calendar.MONTH, 1);
System.out.println(calendar);
1.3 计算时间差
public static void main(String[] args) {
Calendar c1 = Calendar.getInstance();
c1.clear();
Calendar c2 = Calendar.getInstance();
c2.clear();
c1.set(2020, 0, 1);
c2.set(2020, 2, 1);
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
System.out.println("Date 1: " + sdf.format(c1.getTime()));
System.out.println("Date 2: " + sdf.format(c2.getTime()));
long time1 = c1.getTimeInMillis();
long time2 = c2.getTimeInMillis();
long diff = time2 - time1;
long diffSec = diff / 1000;
System.out.println("Difference in seconds " + diffSec);
long diffMin = diff / (60 * 1000);
System.out.println("Difference in minutes " + diffMin);
long diffHours = diff / (60 * 60 * 1000);
System.out.println("Difference in hours " + diffHours);
long diffDays = diff / (24 * 60 * 60 * 1000);
System.out.println("Difference in days " + diffDays);
}
2. 新时间日期API
新的时间API位于java.time包下。
2.1 Instant
Instant 和 Date 一样，表示一个时间戳，用于描述一个时刻，只不过它较 Date 而言，可以描述更加精确的时刻。并且 Instant 是时区无关的。
Date 最多可以表示毫秒级别的时刻，而 Instant 可以表示纳秒级别的时刻。例如：
- public static Instant now()：根据系统当前时间创建一个 Instant 实例，表示当前时刻
- public static Instant ofEpochSecond(long epochSecond)：通过传入一个标准时间的偏移值来构建一个 Instant 实例
- public static Instant ofEpochMilli(long epochMilli)：通过毫秒数值直接构建一个 Instant 实例
public static void main(String[] args) {
Instant instant = Instant.now();
System.out.println(instant);
Instant instant1 = Instant.ofEpochSecond(20);
System.out.println(instant1);
Instant instant2 = Instant.ofEpochSecond(30, 100);
System.out.println(instant2);
Instant instant3 = Instant.ofEpochMilli(1000);
System.out.println(instant3);
}
可以看到，Instant 和 Date 不同的是，它是时区无关的，始终是格林零时区相关的，也即是输出的结果始终格林零时区时间。
2.2 LocalDateTime，LocalDate，LocalTime
以Local开头的都是对时间的描述。
2.2.1 LocalDate
LocalDate 专注于处理日期相关信息。LocalDate 依然是一个不可变类，它关注时间中年月日部分，我们可以通过以下的方法构建和初始化一个 LocalDate 实例：
- public static LocalDate now()：截断当前系统时间的年月日信息并初始化一个实例对象
- public static LocalDate of(int year, int month, int dayOfMonth)：显式指定年月日信息
- public static LocalDate ofYearDay(int year, int dayOfYear)：根据 dayOfYear 可以推出 month 和 dayOfMonth
- public static LocalDate ofEpochDay(long epochDay)：相对于格林零时区时间的日偏移量
LocalDate localDate = LocalDate.now();
System.out.println(localDate);
LocalDate localDate1 = LocalDate.of(2019, 6, 29);
System.out.println(localDate1);
LocalDate localDate2 = LocalDate.ofYearDay(2019, 100);
System.out.println(localDate2);
LocalDate localDate3 = LocalDate.ofEpochDay(10);
System.out.println(localDate3);
其他的方法
- public int getYear()：获取年份信息
- public int getMonthValue()：获取月份信息
- public int getDayOfMonth()：获取当前日是这个月的第几天
- public int getDayOfYear()：获取当前日是这一年的第几天
- public boolean isLeapYear()：是否是闰年
- public int lengthOfYear()：获取这一年有多少天
- public DayOfWeek getDayOfWeek()：返回星期信息
2.2.2 LocalTime
LocalTime 专注于时间的处理，它提供小时，分钟，秒，毫微秒的各种处理，我们依然可以通过类似的方式创建一个 LocalTime 实例。
- public static LocalTime now()：根据系统当前时刻获取其中的时间部分内容
- public static LocalTime of(int hour, int minute)：显式传入小时和分钟来构建一个实例对象
- public static LocalTime of(int hour, int minute, int second)：通过传入时分秒构造实例
- public static LocalTime of(int hour, int minute, int second, int nanoOfSecond)：传入时分秒和毫微秒构建一个实例
- public static LocalTime ofSecondOfDay(long secondOfDay)：传入一个长整型数值代表当前日已经过去的秒数
- public static LocalTime ofNanoOfDay(long nanoOfDay)：传入一个长整型代表当前日已经过去的毫微秒数
同样的，LocalTime 默认使用系统默认时区处理时间，看代码：
public static void main(String[] args) {
LocalTime localTime = LocalTime.now();
System.out.println(localTime);
LocalTime localTime1 = LocalTime.of(23, 59);
System.out.println(localTime1);
LocalTime localTime2 = LocalTime.ofSecondOfDay(10);
System.out.println(localTime2);
}
LocalTime 中也同样封装了很多好用的工具方法，例如：
- public int getHour()
- public int getMinute()
- public int getSecond()
- public int getNano()
- public LocalTime withHour(int hour)：修改当前 LocalTime 实例中的 hour 属性并重新返回一个新的实例
- public LocalTime withMinute(int minute)：类似
- public LocalTime withSecond(int second)：类似
2.2 LocalDateTime
LocalDateTime 类则是集成了 LocalDate 和 LocalTime，它既能表示日期，又能表述时间信息，方法都类似
2.3 时区相关
无论是我们的 LocalDate，或是 LocalTime，甚至是 LocalDateTime，它们基本是时区无关的，内部并没有存储时区属性，而基本用的系统默认时区。往往有些场景之下，缺乏一定的灵活性。
ZonedDateTime 可以被理解为 LocalDateTime 的外层封装，它的内部存储了一个 LocalDateTime 的实例，专门用于普通的日期时间处理。此外，它还定义了 ZoneId 和 ZoneOffset 来描述时区的概念。
ZonedDateTime 和 LocalDateTime 的一个很大的不同点在于，后者内部并没有存储时区，所以对于系统的依赖性很强，往往换一个时区可能就会导致程序中的日期时间不一致。
而后者则可以通过传入时区的名称，使用 ZoneId 进行匹配存储，也可以通过传入与零时区的偏移量，使用 ZoneOffset 存储时区信息。
所以，构建一个 ZonedDateTime 实例有以下几种方式：
- public static ZonedDateTime now()：系统将以默认时区计算并存储日期时间信息
- public static ZonedDateTime now(ZoneId zone)：指定时区
- public static ZonedDateTime of(LocalDate date, LocalTime time, ZoneId zone)：指定日期时间和时区
- public static ZonedDateTime of(LocalDateTime localDateTime, ZoneId zone)
- public static ZonedDateTime ofInstant(Instant instant, ZoneId zone)：通过时刻和时区构建实例对象
ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.now();
System.out.println(zonedDateTime);
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
ZoneId zoneId = ZoneId.of("Asia/Tokyo");
ZonedDateTime zonedDateTime1 = ZonedDateTime.of(localDateTime, zoneId);
System.out.println(zonedDateTime1);
Instant instant = Instant.now();
ZoneId zoneId1 = ZoneId.of("GMT");
ZonedDateTime zonedDateTime2 = ZonedDateTime.ofInstant(instant, zoneId1);
System.out.println(zonedDateTime2);
LocalTime localTime = LocalTime.of(0, 0, 0);
LocalDate localDate = LocalDate.of(1975, 4, 1);
ZonedDateTime zonedDateTime3 = ZonedDateTime.of(localDate, localTime, ZoneId.of("Asia/Tokyo"));
out.println(zonedDateTime3);
out.println(zonedDateTime3.toEpochSecond());
out.println(zonedDateTime3.toInstant().toEpochMilli());
2.4 格式化日期时间
Java 8 的新式日期时间 API 中，DateTimeFormatter 作为格式化日期时间的主要类，它与之前的 DateFormat 类最大的不同就在于它是线程安全的，其他的使用上的操作基本类似。我们看看：
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy年MM月dd日 HH:mm:ss");
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
System.out.println(formatter.format(localDateTime));
String str = "2019年06月28日 23:59:59";
DateTimeFormatter formatter2 = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy年MM月dd日 HH:mm:ss");
LocalDateTime localDateTime2 = LocalDateTime.parse(str, formatter2);
System.out.println(localDateTime2);
格式化主要有两种情况，一种是将日期时间格式化成字符串，另一种则是将格式化的字符串装换成日期时间对象。
DateTimeFormatter 提供将 format 方法将一个日期时间对象转换成格式化的字符串，但是反过来的操作却建议使用具体的日期时间类自己的 parse 方法，这样可以省去类型转换的步骤。
2.5 计算时间差
现实项目中，我们也经常会遇到计算两个时间点之间的差值的情况，最粗暴的办法是，全部幻化成毫秒数并进行减法运算，最后在转换回日期时间对象。
但是 java.time 包中提供了两个日期时间之间的差值的计算方法，我们一起看看。
关于时间差的计算，主要涉及到两个类：
- Period：处理两个日期之间的差值
- Duration：处理两个时间之间的差值
public static void main(String[] args) {
LocalDate date = LocalDate.of(2014, 7, 22);
LocalDate date1 = LocalDate.now();
Period period = Period.between(date, date1);
System.out.println(period.getYears() + "年" + period.getMonths() + "月" + period.getDays() + "天");
LocalTime time = LocalTime.of(20, 30);
LocalTime time1 = LocalTime.of(23, 59);
Duration duration = Duration.between(time, time1);
System.out.println(duration.toMinutes() + "分钟");
}