技術(shù)簡(jiǎn)介

java中的日期處理一直是個(gè)問題，沒有很好的方式去處理，所以才有第三方框架的位置比如joda。文章主要對(duì)java日期處理的詳解，用1.8可以不用joda。

時(shí)間概念

首先我們對(duì)一些基本的概念做一些介紹，其中可以將GMT和UTC表示時(shí)刻大小等同。

UT時(shí)間

UT反應(yīng)了地球自轉(zhuǎn)的平均速度。是通過觀測(cè)星星來測(cè)量的。

UTC

UTC是用原子鐘時(shí)間做參考，但保持和UT1在0.9秒內(nèi)的時(shí)間，也就是說定時(shí)調(diào)整。

目前采用的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)是世界協(xié)調(diào)時(shí)UTC（Universal Time Coordinated）。如果計(jì)算機(jī)不聯(lián)網(wǎng)即使再精確也是不準(zhǔn)的，因?yàn)閁TC會(huì)進(jìn)行調(diào)整，而且一般走的時(shí)間也是不精確的。

NTP

現(xiàn)在計(jì)算機(jī)一般用的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議NTP（Network Time Protocol）是用于互聯(lián)網(wǎng)中時(shí)間同步的標(biāo)準(zhǔn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。用途是把計(jì)算機(jī)的時(shí)間同步到某些時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。

GMT（UT1）

GMT是完全符合地球自轉(zhuǎn)的時(shí)間，也被稱為UT1，格林尼治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間被用作英國(guó)的民用時(shí)間，或UTC。GMT被稱為“UT1”，它直接對(duì)應(yīng)于地球的自轉(zhuǎn)，并受到該自轉(zhuǎn)輕微不規(guī)則的影響。正是UT1和UTC之間的差異通過應(yīng)用閏秒保持>低于0.9秒。

ISO 8601

一種時(shí)間交換的國(guó)際格式。有些接口調(diào)用表示UTC/GMT時(shí)間的時(shí)候用"yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss'Z'"格式顯示。帶毫秒格式"yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss.SSS'Z'"。

joda中實(shí)現(xiàn)如下

// Alternate ISO 8601 format without fractional seconds
private static final String ALTERNATIVE_ISO8601_DATE_FORMAT = "yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss'Z'";
  private static DateFormat getAlternativeIso8601DateFormat() {
        SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat(ALTERNATIVE_ISO8601_DATE_FORMAT, Locale.US);
        df.setTimeZone(new SimpleTimeZone(0, "GMT"));
        return df;
  }

RFC 822

STANDARD FOR THE FORMAT OF ARPA INTERNET TEXT MESSAGES

其中ARPA網(wǎng)絡(luò)其實(shí)就是互聯(lián)網(wǎng)的前身。

有些地方會(huì)用RFC 822里的時(shí)間格式，格式如下

 date-time = [ day "," ] date time ; dd mm yy
                                                     ; hh:mm:ss zzz

第二個(gè)相當(dāng)于現(xiàn)在格式

"EEE, dd MMM yyyy HH:mm:ss z"

有些頭設(shè)置采用該格式。

joda中實(shí)現(xiàn)如下

// RFC 822 Date Format
private static final String RFC822_DATE_FORMAT = "EEE, dd MMM yyyy HH:mm:ss z";
private static DateFormat getRfc822DateFormat() {
        SimpleDateFormat rfc822DateFormat =
                new SimpleDateFormat(RFC822_DATE_FORMAT, Locale.US);
        rfc822DateFormat.setTimeZone(new SimpleTimeZone(0, "GMT"));
        return rfc822DateFormat;
}

創(chuàng)建SimpleDateFormat的Locale.US可以決定格式字符串某些字符的代替用哪個(gè)語言，比如EEE等。

SimpleDateFormat df1=new SimpleDateFormat("GGGG yyyy/MMMM/dd HH:mm:ss EEE aaa zzzz",Locale.CHINA);
SimpleDateFormat df2=new SimpleDateFormat("GGGG yyyy/MMMM/dd HH:mm:ss EEE aaa zzzz",Locale.US);
//公元 2016/三月/27 23:32:10 星期日 下午 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間
//AD 2016/March/27 23:32:10 Sun PM China Standard Time

gregorian Calendar， julian Calendar：這是兩種歷法，我們一般用的通用的gregorian Calendar。

jdk1.8之前

主要的類有記錄時(shí)間戳的Date，時(shí)間和日期進(jìn)行轉(zhuǎn)換的Calendar,用來格式化和解析時(shí)間字符串的DateFormat

java.util.Date

使用前要注意時(shí)間表示的規(guī)則。

還有這個(gè)類有很多過期方法不推薦使用，很多已經(jīng)被Calendar代替。

構(gòu)造方法

這個(gè)類代表某個(gè)時(shí)刻的毫秒值，既然是毫秒值也就說需要有一個(gè)參考值。

在接受或返回年、月、日期、小時(shí)、分鐘和秒值的所有類日期方法中，使用以下表示形式：

年份y由整數(shù)y-1900表示。一個(gè)月由0到11的整數(shù)表示；0是一月，1是二月，依此類推；因此，11月是12月。日期（月的某一天）通常由1到31之間的整數(shù)表示。小時(shí)由0到23之間的整數(shù)表示。因此，從午夜到凌晨1點(diǎn)的時(shí)間是0小時(shí)，從中午到下午1點(diǎn)的時(shí)間是12小時(shí)。一分鐘通常由0到59之間的整數(shù)表示。第二個(gè)由0到61之間的整數(shù)表示；值60和61僅在閏秒內(nèi)出現(xiàn)，甚至僅在實(shí)際正確跟蹤閏秒的Java實(shí)現(xiàn)中出現(xiàn)。由于目前引入閏秒的方式，在同一分鐘內(nèi)出現(xiàn)兩個(gè)閏秒的可能性極低，但本規(guī)范遵循ISO C的日期和時(shí)間約定。

當(dāng)我們創(chuàng)建一個(gè)Date的時(shí)候獲取的是哪一個(gè)毫秒值?

public Date() {
        this(System.currentTimeMillis());
 }
 public Date(long date) {
      fastTime = date;
}

System.currentTimeMillis()是本地方法，the difference, measured in milliseconds, between the current time and midnight, January 1, 1970 UTC。

這個(gè)可能會(huì)因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)的時(shí)間而不準(zhǔn)。有些操作系統(tǒng)不一定是用毫秒表示的。這個(gè)時(shí)間都是用的UTC時(shí)間，不和時(shí)區(qū)有關(guān)的，這個(gè)無關(guān)的意思是同一時(shí)刻每個(gè)時(shí)區(qū)下獲得的值應(yīng)該是一致的，可以簡(jiǎn)單用程序驗(yàn)證一下獲取的時(shí)間表達(dá)內(nèi)容。

long time = System.currentTimeMillis();
System.out.println(time=(time/1000));
System.out.println("秒："+ time%60);
System.out.println(time=(time/60));
System.out.println("分鐘："+time%60);
System.out.println(time=(time/60));
System.out.println("小時(shí)："+time%24);

可以理解成和UTC的1970年1月1日零點(diǎn)的差值。而fastTime就是Date類保存這個(gè)時(shí)刻的變量。

成員變量

Date對(duì)象打印出來是本地時(shí)間，而構(gòu)造方法是沒有時(shí)區(qū)體現(xiàn)的。那么哪里體現(xiàn)了時(shí)區(qū)呢？

下面是Date的成員變量

gcal

獲取的是以下的對(duì)象。其中并沒有自定義字段。可以說只是一個(gè)gregorian（公歷）時(shí)間工廠獲取CalendarDate的子類。

jcal

在以下方法中用到

private static final BaseCalendar getCalendarSystem(BaseCalendar.Date cdate) {
        if (jcal == null) {
            return gcal;
        }
        if (cdate.getEra() != null) {
            return jcal;
        }
        return gcal;
    }
    synchronized private static final BaseCalendar getJulianCalendar() {
        if (jcal == null) {
            jcal = (BaseCalendar) CalendarSystem.forName("julian");
        }
        return jcal;
    }

當(dāng)時(shí)間戳在以下情況下用儒略歷，并且，在用到的時(shí)候會(huì)自動(dòng)設(shè)置儒略歷，所以在clone的時(shí)候也沒有這個(gè)參數(shù)。所以這個(gè)可以忽略。

 private static final BaseCalendar getCalendarSystem(int year) {
        if (year >= 1582) {
            return gcal;
        }
        return getJulianCalendar();
    }
    private static final BaseCalendar getCalendarSystem(long utc) {
        // Quickly check if the time stamp given by `utc' is the Epoch
        // or later. If it's before 1970, we convert the cutover to
        // local time to compare.
        if (utc >= 0
            || utc >= GregorianCalendar.DEFAULT_GREGORIAN_CUTOVER
                        - TimeZone.getDefaultRef().getOffset(utc)) {
            return gcal;
        }
        return getJulianCalendar();
    }

fastTime

保存了一個(gè)時(shí)間戳表示時(shí)刻。最重要的參數(shù)。創(chuàng)建Date就是對(duì)這個(gè)值的賦值。

cdate

保存了時(shí)間相關(guān)內(nèi)容，包括時(shí)區(qū)，語言等

    public static final int FIELD_UNDEFINED = -2147483648;
    public static final long TIME_UNDEFINED = -9223372036854775808L;
    private Era era;
    private int year;
    private int month;
    private int dayOfMonth;
    private int dayOfWeek;
    private boolean leapYear;
    private int hours;
    private int minutes;
    private int seconds;
    private int millis;
    private long fraction;
    private boolean normalized;
    private TimeZone zoneinfo;
    private int zoneOffset;
    private int daylightSaving;
    private boolean forceStandardTime;
    private Locale locale;

defalutCenturyStart

這個(gè)值可以忽略,在過期方法中用到。

@Deprecated
    public static long parse(String s) {
   ... ...
            // Parse 2-digit years within the correct default century.
            if (year < 100) {
                synchronized (Date.class) {
                    if (defaultCenturyStart == 0) {
                        defaultCenturyStart = gcal.getCalendarDate().getYear() - 80;
                    }
                }
                year += (defaultCenturyStart / 100) * 100;
                if (year < defaultCenturyStart) year += 100;
            }
            ... ...
    }

serialVersionUID

驗(yàn)證版本一致性的UID

wtb

保存toString格式化用到的值

ttb

保存toString 格式化用到的值

主要方法

image

java.util.Calendar

主要也是其中保存的毫秒值time字段，下面是我們常用的方法，用了默認(rèn)的時(shí)區(qū)和區(qū)域語言：

public static Calendar getInstance() {
        return createCalendar(TimeZone.getDefault(), Locale.getDefault(Locale.Category.FORMAT));
    }

國(guó)內(nèi)環(huán)境默認(rèn)GregorianCalendar，但是TH-th用的BuddhistCalendar等
一些坑：

set(int,int,int,int,int,int)方法

方法不能設(shè)置毫秒值，所以當(dāng)用getInstance后即使用設(shè)置相同的值，最后毫秒值也是不一致的。所以如果有需要，將MILLISECOND清零。

set,add,get,roll

set方法不會(huì)馬上計(jì)算時(shí)間，指是修改了對(duì)應(yīng)的成員變量,只有g(shù)et()、getTime()、getTimeInMillis()、add() 或 roll()的時(shí)候才會(huì)做調(diào)整

        //2000-8-31
        Calendar cal1 = Calendar.getInstance();
        cal1.set(2000, 7, 31, 0, 0 , 0);
        //應(yīng)該是 2000-9-31，也就是 2000-10-1
        cal1.set(Calendar.MONTH, Calendar.SEPTEMBER);
        //如果 Calendar 轉(zhuǎn)化到 2000-10-1，那么現(xiàn)在的結(jié)果就該是 2000-10-30
        cal1.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, 30);
        //輸出的是2000-9-30，說明 Calendar 不是馬上就刷新其內(nèi)部的記錄
        System.out.println(cal1.getTime());

也就是說多次設(shè)置的時(shí)候如果中間有需要調(diào)整的時(shí)間，但是實(shí)際是不會(huì)做調(diào)整的。所以盡量將無法確定的設(shè)置之后不要再進(jìn)行其他調(diào)整，防止最后實(shí)際值與正常值不準(zhǔn)。

add方法會(huì)馬上做時(shí)間修改

roll與add類似，但是roll不會(huì)修改更大的字段的值。

java.text.SimpleDateFormat

創(chuàng)建設(shè)置pattern字符串，可以表示的格式如下：

image

日期格式是不同步的。建議為每個(gè)線程創(chuàng)建獨(dú)立的格式實(shí)例。如果多個(gè)線程同時(shí)訪問一個(gè)格式，則它必須是外部同步的。

SimpleDateFormat 是線程不安全的類，其父類維護(hù)了一個(gè)Calendar,調(diào)用相關(guān)方法有可能會(huì)修改Calendar。一般不要定義為static變量，如果定義為 static，必須加鎖，或者使用 DateUtils 工具類。 正例:注意線程安全，使用 DateUtils。org.apache.commons.lang.time.DateUtils,也推薦如下處理:

private static final ThreadLocal<DateFormat> df = new ThreadLocal<DateFormat>() { 
        @Override 
        protected DateFormat initialValue() { 
                return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"); 
        }
 };

java.sql.Date/Time/Timestamp

這幾個(gè)類都繼承了java.util.Date。

相當(dāng)于將java.util.Date分開表示了。Date表示年月日等信息。Time表示時(shí)分秒等信息。Timestamp多維護(hù)了納秒，可以表示納秒。

如果是 JDK8 的應(yīng)用，可以使用 Instant 代替 Date，LocalDateTime 代替 Calendar， DateTimeFormatter 代替SimpleDateFormat，官方給出的解釋:simple beautiful strong immutable thread-safe。

jdk1.8的時(shí)間類

1.8增加了新的date-time包，遵循JSR310。核心代碼主要放在java.time包下。默認(rèn)的日歷系統(tǒng)用的ISO-8601（基于格里高利歷）。
java.time下主要內(nèi)容包括：

java.time -主要包括，日期，時(shí)間，日期時(shí)間，時(shí)刻，期間，和時(shí)鐘相關(guān)的類。

• java.time.chrono -其他非ISO標(biāo)準(zhǔn)的日歷系統(tǒng)可以用java.time.chrono，里面已經(jīng)定義了一部分年表,你也可以自定義。
• java.time.format -格式化和解析日期時(shí)間的類
• java.time.temporal -擴(kuò)展API，主要是提供給寫框架和寫庫(kù)的人，允許日期時(shí)間相互操作，訪問，和調(diào)整。字段和單位在這個(gè)包下定義。
• java.time.zone -定義了時(shí)區(qū)，相對(duì)于時(shí)區(qū)的偏移量，時(shí)區(qū)規(guī)則等。

該包的API提供了大量相關(guān)的方法，這些方法一般有一致的方法前綴：

• of：靜態(tài)工廠方法。
• parse：靜態(tài)工廠方法，關(guān)注于解析。
• get：獲取某些東西的值。
• is：檢查某些東西的是否是true。
• with：不可變的setter等價(jià)物。
• plus：加一些量到某個(gè)對(duì)象。
• minus：從某個(gè)對(duì)象減去一些量。
• to：轉(zhuǎn)換到另一個(gè)類型。
• at：把這個(gè)對(duì)象與另一個(gè)對(duì)象組合起來，例如： date.atTime(time)。

相互轉(zhuǎn)化和Instant

可以看到老的時(shí)間日期類里面都有了Instant的轉(zhuǎn)化。Instant可以說是新舊轉(zhuǎn)換的中轉(zhuǎn)站。Instant主要維護(hù)了秒和納秒字段，可以表示納秒范圍。當(dāng)然不支持的話會(huì)拋出異常。主要還是java.util.Date轉(zhuǎn)換成新的時(shí)間類。

Clock

提供了訪問當(dāng)前時(shí)間的方法，也可以獲取當(dāng)前Instant。Clock是持有時(shí)區(qū)或者時(shí)區(qū)偏移量的。如果只是獲取當(dāng)前時(shí)間戳，推薦還是用System.currentTimeMillis()

ZoneId/ZoneOffset/ZoneRules

zone id 主要包括兩個(gè)方面，一個(gè)是相對(duì)于對(duì)于UTC/Greenwich的固定偏移量相當(dāng)于一個(gè)大時(shí)區(qū)，另一個(gè)是時(shí)區(qū)內(nèi)有特殊的相對(duì)于UTC/Greenwich偏移量的地區(qū)。通常固定偏移量部分可以用ZoneOffset表示，用normalized()判斷是否可以用ZoneOffset表示。判斷主要用到了時(shí)區(qū)規(guī)則ZoneRules。時(shí)區(qū)的真正規(guī)則定義在ZoneRules中，定義了什么時(shí)候多少偏移量。使用這種方式是因?yàn)镮D是固定不變的，但是規(guī)則是政府定義并且經(jīng)常變動(dòng)。

LocalDateTime/LocalTime/LocalDate/ZoneDateTime

LocalDateTIme/LocalTime/LocalDate都是沒有時(shí)區(qū)概念的。這句話并不是
說不能根據(jù)時(shí)區(qū)獲取時(shí)間，而是因?yàn)檫@些類不持有表示時(shí)區(qū)的變量。而
ZoneDateTime持有時(shí)區(qū)和偏移量變量。

這些類都可以對(duì)時(shí)間進(jìn)行修改其實(shí)都是生成新對(duì)象。所以這里的時(shí)間類都是天然支持多線程的。

這些時(shí)間類中都提供了獲取時(shí)間對(duì)象，修改時(shí)間獲取新的時(shí)間對(duì)象，格式化時(shí)間等。

注意點(diǎn)

LocaDateTime的atZone是調(diào)整本地時(shí)間的時(shí)區(qū)的。并不會(huì)改變時(shí)間。要使用其他時(shí)間需要獲取的LocalDateTime.now的時(shí)候的就要傳入時(shí)區(qū)變量。

DateTimeFormatter

時(shí)間對(duì)象進(jìn)行格式化時(shí)間的需要用到格式化和解析日期和時(shí)間的時(shí)候需要用到DateTimeFormatter。

擴(kuò)展及思考

用SimpleDateFormat格式化的時(shí)候不要用12小時(shí)制即hh，因?yàn)楹苋菀讓?dǎo)致上午下午不分，比如“2017-01-01 00:00:00“可能就變顯示成”2017-01-01 12:00:00”
::符號(hào)

LocalDateTime的方法

public static LocalDateTime parse(CharSequence text, DateTimeFormatter formatter) {
    Objects.requireNonNull(formatter, "formatter");
    return formatter.parse(text, LocalDateTime::from);
}

parse調(diào)用的方法是

public <T> T parse(CharSequence text, TemporalQuery<T> query) {
   ... ...
}

LocalDateTime::from調(diào)用的方法是

public static LocalDateTime from(TemporalAccessor temporal) {
    .... ...     
}

其中temporal是LocalDateTime的接口

這里其實(shí)大家都有一個(gè)疑問就是LocalDateTime::from到底代表什么意思。

LocalDateTime::from

//與下列表示相同
x ->  LocalDateTime.from(x)
//相當(dāng)于
new TemporalQuery<LocalDateTime>(){
       @Override
        public LocalDateTime queryFrom(TemporalAccessor temporal) {
             return LocalDateTime.from(temporal);
        }
};