背景

java 的日期和时间 API 设计不理想，java8 引入新的时间和日期 API 就是为了解决这个问题。

java8 引入了类似 joda-time 的新特性。核心类如下：

LocalDate

标识日期。下面是 javadoc 的翻译：
日期没有时区，处在 ISO-8601 日历系统下。例如：2007-12-03
是一个不可变日期对象常见表示是年月日，其它的日期字段比如 dayOfYear,dayOfWeek,weekOfYear 也是可以访问的。
LocalDate.now().get(ChronoField.ALIGNED_WEEK_OF_YEAR);
举个例子，2007 年 10 月 2 日可以存放在 LocalDate 里。
这个类没有存储或者代表时间或者时区。
相反，它描叙了日期，比如可以用来表示生日，他不能代表一个时间线上的没有附加信息的瞬间，比如一个偏移量后者时区。

这是一个基于值的类，使用标识敏感的操作，比如 ==，hashCode(), 或者 LocalDate 对象的同步操作可能会有无法预测的结果，并且应该避免。equals 方法应该被用来比较。

这个类是不可变并且线程安全的。

下面是 javadoc 原文，不重要的内容我删掉了。/**
 * A date without a time-zone in the ISO-8601 calendar system,
 * such as {@code 2007-12-03}.
 * <p>
 * {@code LocalDate} is an immutable date-time object that represents a date,
 * often viewed as year-month-day. Other date fields, such as day-of-year,
 * day-of-week and week-of-year, can also be accessed.
 * For example, the value "2nd October 2007" can be stored in a {@code LocalDate}.
 * <p>
 * This class does not store or represent a time or time-zone.
 * Instead, it is a description of the date, as used for birthdays.
 * It cannot represent an instant on the time-line without additional information
 * such as an offset or time-zone.
 * <p>
 * This is a <a href="{@docRoot}/java/lang/doc-files/ValueBased.html">value-based</a>
 * class; use of identity-sensitive operations (including reference equality
 * ({@code ==}), identity hash code, or synchronization) on instances of
 * {@code LocalDate} may have unpredictable results and should be avoided.
 * The {@code equals} method should be used for comparisons.

 * This class is immutable and thread-safe.
public final class LocalDate
        implements Temporal, TemporalAdjuster, ChronoLocalDate, Serializable 

主要有 4 种构造方法：

获取类方法：

package com.test.time;

import java.time.LocalDate;
import java.time.chrono.ChronoLocalDate;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.time.temporal.TemporalAccessor;
import java.time.temporal.TemporalField;
import java.util.Objects;

/**
 * 说明：localDate 类研究
 * @author carter
 * 创建时间：2019 年 11 月 11 日 15:31
 **/

public class LocalDateTest {public static void main(String[] args) {LocalDate localDate = LocalDate.of(2019,11,11);


        print("localDate.getYear()",localDate.getYear());
        print("localDate.getMonth().getValue()",localDate.getMonth().getValue());
        print("localDate.lengthOfMonth()",localDate.lengthOfMonth());
        print("localDate.getMonthValue()",localDate.getMonthValue());
        print("localDate.getDayOfMonth()",localDate.getDayOfMonth());

        print("localDate.getDayOfWeek().getValue()",localDate.getDayOfWeek().getValue());
        print("localDate.getDayOfYear()",localDate.getDayOfYear());
        print("localDate.lengthOfYear()",localDate.lengthOfYear());

        print("localDate.getChronology()",localDate.getChronology());
        print("localDate.getEra()",localDate.getEra());
        print("localDate.isLeapYear()",localDate.isLeapYear());


        final LocalDate localDateNow = LocalDate.now();

        print("localDateNow.atStartOfDay()",localDateNow.atStartOfDay());

        final LocalDate localDateOfEpo = LocalDate.ofEpochDay(1L);

        print("localDateOfEpo.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE)",localDateOfEpo.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE));

        final LocalDate localDateFrom = LocalDate.from(new TemporalAccessor() {
            @Override
            public boolean isSupported(TemporalField field) {return true;}

            @Override
            public long getLong(TemporalField field) {
                // 这块实际上设置的是 epochDay, 即机器的增量日期
                return 2;
            }
        });

        print("localDateFrom.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE)",localDateFrom.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE));

        final LocalDate localDateParse = LocalDate.parse("2019-11-11");

        print("localDateParse.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE)",localDateParse.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE));

    }


    private static void print(String title,Object printContent){System.out.println(title + ":" + Objects.toString(printContent));
    }

}

输出：

localDate.getYear() : 2019
localDate.getMonth().getValue() : 11
localDate.lengthOfMonth() : 30
localDate.getMonthValue() : 11
localDate.getDayOfMonth() : 11
localDate.getDayOfWeek().getValue() : 1
localDate.getDayOfYear() : 315
localDate.lengthOfYear() : 365
localDate.getChronology() : ISO
localDate.getEra() : CE
localDate.isLeapYear() : false
localDateNow.atStartOfDay() : 2019-11-12T00:00
localDateOfEpo.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE) : 19700102
localDateFrom.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE) : 19700103
localDateParse.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE) : 20191111

其它的方法先不做探究，后面会研究到。先提出这块的代码参考。

LocalTime

跟 LocalDate 类似，javadoc 类似，区别是它可以标示的值通常表现为时分秒，可以精确到纳秒。

通过获取机器时间的时分秒纳秒部分来初始化。

package com.test.time;

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

/**
 * 说明：localTime 类研究
 * @author carter
 * 创建时间：2019 年 11 月 12 日 10:35
 **/

public class LocalTimeTest {public static void main(String[] args) {final LocalTime localTime = LocalTime.of(12, 0, 0, 0);

        System.out.println(localTime);
        System.out.println("LocalTime.hour"+ ":"+localTime.getHour());
        System.out.println("LocalTime.getMinute"+ ":"+localTime.getMinute());
        System.out.println("LocalTime.getSecond"+ ":"+localTime.getSecond());
        System.out.println("LocalTime.getNano"+ ":"+localTime.getNano());

        System.out.println("LocalTime.MIDNIGHT"+ ":"+LocalTime.MIDNIGHT);
        System.out.println("LocalTime.NOON"+ ":"+LocalTime.NOON);
        System.out.println("LocalTime.MIN"+ ":"+LocalTime.MIN);
        System.out.println("LocalTime.MAX"+ ":"+LocalTime.MAX);

    }


}

LocalDateTime

是 localDate,localTime 的合体，标示日期时间。

package com.test.time;

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

/**
 * 说明：localdatetime 的简单研究
 * @author carter
 * 创建时间：2019 年 11 月 12 日 10:47
 **/

public class LocalDateTimeTest {public static void main(String[] args) {LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();


        System.out.println("localDateTime.getYear()" + ":" + localDateTime.getYear());
        System.out.println("localDateTime.getMonthValue()" + ":" + localDateTime.getMonthValue());
        System.out.println("localDateTime.getDayOfMonth()" + ":" + localDateTime.getDayOfMonth());
        System.out.println("localDateTime.getHour()" + ":" + localDateTime.getHour());
        System.out.println("localDateTime.getMinute()" + ":" + localDateTime.getMinute());
        System.out.println("localDateTime.getSecond()" + ":" + localDateTime.getSecond());
        System.out.println("localDateTime.getNano()" + ":" + localDateTime.getNano());

        final LocalDateTime ofEpochSecond = LocalDateTime.ofEpochSecond(System.currentTimeMillis() / 1000, 0,ZoneOffset.ofHours(8));

        System.out.println("ofEpochSecond" + ":" + ofEpochSecond);


        // 通过 localdatetime 获取 localdate, localtime, 也可以通过 localdate,localtime 得到 localdatetime

        final LocalDate localDate = localDateTime.toLocalDate();

        final LocalTime localTime = localDateTime.toLocalTime();

        System.out.println("localDate" + ":" + localDate);
        System.out.println("localTime" + ":" + localTime);

        final LocalDateTime localDateTimeFromLocalDate = localDate.atTime(LocalTime.MIN);

        final LocalDateTime localDateTimeFromLoalTime = localTime.atDate(LocalDate.now());
        System.out.println("localDateTimeFromLocalDate" + ":" + localDateTimeFromLocalDate);
        System.out.println("localDateTimeFromLoalTime" + ":" + localDateTimeFromLoalTime);


    }

}

Instant

机器的时间模型：是以机器元年 1970 年 1 月 1 日经历的秒数来计算；等同于 LocalDateTime. 但是只能从中获取秒和纳秒，无法获取年月日时分等时间。

package com.test.time;

import java.time.Instant;
import java.time.temporal.ChronoField;
import java.time.temporal.ChronoUnit;

/**
 * 说明：TODO
 * @author carter
 * 创建时间：2019 年 11 月 12 日 11:08
 **/

public class InstanceTest {public static void main(String[] args) {Instant instant1 = Instant.ofEpochSecond(3);
        Instant instant2 = Instant.ofEpochSecond(2,1000000000);

        System.out.println("instant1" + ":" + instant1);
        System.out.println("instant2" + ":" + instant2);

        System.out.println(instant1.get(ChronoField.DAY_OF_YEAR));

    }
}

instant1 : 1970-01-01T00:00:03Z

instant2 : 1970-01-01T00:00:03Z

Exception in thread “main” java.time.temporal.UnsupportedTemporalTypeException: Unsupported field: DayOfYear

at java.time.Instant.get(Instant.java:566)
at com.test.time.InstanceTest.main(InstanceTest.java:25)

LocalDate,LocalTime.LocalDateTime.Instant 都实现 Temporal 接口, 可以读取和设置时间，接下来的 Duration,Period 是基于两个 Temporal 接口来建模的。

Duration

主要获取秒和纳秒的单位，不可计算 LocalDate 的时间差；

构造方法：

package com.test.time;

import java.time.Duration;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.Period;
import java.time.temporal.ChronoUnit;
import java.time.temporal.Temporal;
import java.time.temporal.TemporalAmount;
import java.time.temporal.TemporalUnit;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * 说明：Duration
 * @author carter
 * 创建时间：2019 年 11 月 12 日 13:09
 **/

public class DurationTest {public static void main(String[] args) {final Duration duration = Duration.between(LocalDateTime.of(1988, 1, 2, 0, 0, 0), LocalDateTime.now());

        System.out.println("duration"+ ":" + duration);

        System.out.println("duration.toDays()"+ ":" + duration.toDays());
        System.out.println("duration.toHours()"+ ":" + duration.toHours());
        System.out.println("duration.toMinutes()"+ ":" + duration.toMinutes());


        final Duration durationHours = Duration.ofHours(1);

        System.out.println("durationHours"+ ":" + durationHours);
        System.out.println("durationHours.toHours()"+ ":" + durationHours.toHours());
        System.out.println("durationHours.toMinutes()"+ ":" + durationHours.toMinutes());
        System.out.println("durationHours.getSeconds()"+ ":" + durationHours.getSeconds());


        final Duration fromDuration = Duration.from(Duration.ofDays(1));

        System.out.println(":" + fromDuration);

        final Duration durationParse = Duration.parse("PT279301H32M6.488S");

        System.out.println(durationParse);

    }
}

duration  : PT279301H32M50.61S
duration.toDays()  : 11637
duration.toHours()  : 279301
duration.toMinutes()  : 16758092
durationHours  : PT1H
durationHours.toHours()  : 1
durationHours.toMinutes()  : 60
durationHours.getSeconds()  : 3600
:PT24H
PT279301H32M6.488S

Period

可以获取年，月, 日的差值；

package com.test.time;

import java.time.LocalDate;
import java.time.Period;
import java.time.temporal.ChronoUnit;
import java.time.temporal.TemporalUnit;

/**
 * 说明：TODO
 * @author carter
 * 创建时间：2019 年 11 月 12 日 13:04
 **/

public class TestPeriod {public static void main(String[] args) {final Period period = Period.between(LocalDate.of(1988, 1, 2), LocalDate.now());

        System.out.println(period);

        System.out.println(period.getYears());
        System.out.println(period.getMonths());
        System.out.println(period.getDays());
        System.out.println(period.get(ChronoUnit.DAYS));


        System.out.println(period.toTotalMonths());

    }

}

ChronoUnit

也可以用来计算差值，没有限制。

final long daysBetween = ChronoUnit.YEARS.between(LocalDate.of(1988, 1, 2), LocalDate.now());
System.out.println(daysBetween);

操纵和格式化日期

with(TemproalAdjuster adjuster)

提供了快速的方法去设置时间。

package com.test.time;

import java.time.DayOfWeek;
import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.time.format.DateTimeFormatterBuilder;
import java.time.format.FormatStyle;
import java.time.temporal.ChronoField;
import java.time.temporal.TemporalAdjusters;
import java.time.temporal.TemporalField;

/**
 * 说明：日期操作和格式化
 * @author carter
 * 创建时间：2019 年 11 月 12 日 13:58
 **/

public class OpTest {public static void main(String[] args) {final LocalDate localDate = LocalDate.now().withYear(1988).withDayOfYear(2).with(ChronoField.MONTH_OF_YEAR, 2L);

        System.out.println(localDate);


        final LocalTime localTime = LocalTime.now().plusHours(1).plusHours(1).plusMinutes(10);

        System.out.println(localTime);


        final LocalDate localDate1 = LocalDate.now().with(TemporalAdjusters.firstDayOfMonth());
        System.out.println(localDate1);

        final LocalDate localDate2 = LocalDate.now().with(TemporalAdjusters.firstInMonth(DayOfWeek.FRIDAY));
        System.out.println("本月的第一个星期五：" + localDate2);

        final LocalDate localDate3 = LocalDate.now().with(TemporalAdjusters.lastInMonth(DayOfWeek.FRIDAY));
        System.out.println("本月的最后一个星期五：" + localDate3);


        final LocalDate localDate4 = LocalDate.now().withDayOfMonth(15);
        System.out.println(localDate4 +  "下一个工作日是：" + localDate4.with(getNextWorkDay(localDate4)));


        System.out.println(localDate4.format(DateTimeFormatter.ofPattern("YYYY-MM-dd")));
        System.out.println(localDate4.format(DateTimeFormatter.ofLocalizedDate(FormatStyle.FULL)));
        System.out.println(localDate4.format(DateTimeFormatter.ofLocalizedDate(FormatStyle.LONG)));
        System.out.println(localDate4.format(DateTimeFormatter.ofLocalizedDate(FormatStyle.MEDIUM)));
        System.out.println(localDate4.format(DateTimeFormatter.ofLocalizedDate(FormatStyle.SHORT)));

        System.out.println(localDate4.format(new DateTimeFormatterBuilder().appendText(ChronoField.YEAR).appendLiteral("====").appendText(ChronoField.MONTH_OF_YEAR).toFormatter()));

    }


    public static LocalDate getNextWorkDay(LocalDate localDate) {return localDate.with(TemporalAdjusters.ofDateAdjuster((temp) -> {final DayOfWeek dayOfWeek = temp.getDayOfWeek();
            if (dayOfWeek.getValue() == 5) {return temp.plusDays(3);
            } else if (dayOfWeek.getValue() == 6) {return temp.plusDays(2);
            } else {return temp.plusDays(1);
            }

        }));
    }


}

处理不同的时区

时间是相对时区来说的，时区是按照一定规则将区域划分成标准时间相同的区间。得到一个时区之后，zoneId，可以结合 LocalDate,LocalDateTime,Instant 结合起来，构造一个 ZonedDateTime

package com.test.time;

import java.time.Instant;
import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.OffsetDateTime;
import java.time.ZoneId;
import java.time.ZoneOffset;
import java.time.ZonedDateTime;
import java.util.TimeZone;

/**
 * 说明：TODO
 * @author carter
 * 创建时间：2019 年 11 月 12 日 14:52
 **/

public class ZoneTest {public static void main(String[] args) {ZoneId zoneId = TimeZone.getDefault().toZoneId();

        System.out.println(zoneId);

        final ZoneId zoneId1 = ZoneId.of("Asia/Shanghai");

        System.out.println(zoneId1.toString());


        //LocalDateTime 和 Instant 互相转换；LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
        final ZoneOffset zoneOffset = ZoneOffset.of("+8");
        Instant instant = localDateTime.toInstant(zoneOffset);

        System.out.println(localDateTime);

        System.out.println(instant);

        LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.ofInstant(instant,ZoneId.systemDefault());

        System.out.println(localDateTime1);

        // 基于时区的日期 1
        ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.of(LocalDateTime.now(),ZoneId.systemDefault());
        System.out.println(zonedDateTime);

        // 基于时区的日期 2
        OffsetDateTime offsetDateTime = OffsetDateTime.of(LocalDateTime.now(),zoneOffset);
        System.out.println(offsetDateTime);


    }

}

处理不同的日历系统

ISO-8601 日历系统是世界文明日历系统的事实标准。但是，Java 8 中另外还提供了 4 种其他的 日历系统。这些日历系统中的每一个都有一个对应的日志类，分别是 ThaiBuddhistDate、MinguoDate、JapaneseDate 以 及 HijrahDate。

 // 泰国佛教日期
        final ThaiBuddhistDate thaiBuddhistDate = ThaiBuddhistDate.from(LocalDateTime.now());

        System.out.println(thaiBuddhistDate);

        // 民国日期
        final MinguoDate minguoDate = MinguoDate.from(LocalDateTime.now());

        System.out.println(minguoDate);

小结

java8 之前的老版本的 Date,Calendar 有很多设计缺陷，自己设计的 api 中应该退出历史舞台。
新版的日期 API 中日期都是不可变的，并且是线程安全的；
新版的日期 API 中区别人和机器的方式标识时间；
你可以灵活的改变日期，或者通过更灵活的 TemporalAdjuster 来操作日期
你可以相对于某个时区和位置与格林尼治时间的偏差的方式来小时时区，并应用到日期和时间对象上进行本地化
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