Java基础系列文章

Java基础(一)：语言概述

Java基础(二)：原码、反码、补码及进制之间的运算

Java基础(三)：数据类型与进制

Java基础(四)：逻辑运算符和位运算符

Java基础(五)：流程控制语句

Java基础(六)：数组

Java基础(七)：面向对象编程

Java基础(八)：封装、继承、多态性

Java基础(九)：Object 类的使用

Java基础(十)：关键字static、代码块、关键字final

Java基础(十一)：抽象类、接口、内部类

Java基础(十二)：枚举类

Java基础(十三)：注解(Annotation)

Java基础(十四)：包装类

Java基础(十五)：异常处理

Java基础(十六)：String的常用API

Java基础(十七)：日期时间API

一、JDK8之前：日期时间API
- 1、java.lang.System类的方法
- 2、两个Date类
- 3、java.text.SimpleDateFormat
- 4、java.util.Calendar(日历)
二、JDK8：新的日期时间API
- 1、为什么会有新的时间API
- 2、本地日期时间：LocalDate、LocalTime、LocalDateTime
- 3、瞬时：Instant
- 4、日期时间格式化：DateTimeFormatter
三、与传统日期处理的转换

一、JDK8之前：日期时间API

1、java.lang.System类的方法

System类提供的public static long currentTimeMillis()
- 获取当前时间对应的毫秒数，long类型，时间戳
- 当前时间与1970年1月1日0时0分0秒之间的毫秒数
- 此方法适于计算时间差

举例：

@Test
public void test1(){
    long time = System.currentTimeMillis();
    System.out.println(time);//1559806982971
    //当前系统时间距离1970-1-1 0:0:0 0毫秒的时间差，毫秒为单位
}

2、两个Date类

java.util.Date

表示特定的瞬间，精确到毫秒
构造器：
- Date()：使用无参构造器创建的对象可以获取本地当前时间
- Date(long 毫秒数)：把该毫秒值换算成日期时间对象
常用方法：
- getTime(): 返回自 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 GMT 以来此 Date 对象表示的毫秒数
- toString(): 把此 Date 对象转换为以下形式的 String： dow mon dd hh:mm:ss zzz yyyy
  - 其中： dow 是一周中的某一天 (Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat)，zzz是时间标准
- 其它很多方法都过时了

举例：

@Test
public void test2(){
    Date date1 = new Date(); //创建一个基于当前系统时间的Date的实例
    System.out.println(date1.toString());//Mon Dec 05 11:56:26 CST 2022

    long milliTimes = date1.getTime();
    System.out.println("对应的毫秒数为：" + milliTimes); //1670212256045

    Date date2 = new Date(1370202256045L); //创建一个基于指定时间戳的Date的实例
    System.out.println(date2.toString());
}

java.sql.Date

java.util.Date是java.sql.Date的父类
java.sql.Date: 对应着数据库中的date类型
没有空参构造方法，只有年月日，没有时分秒

@Test
public void test2(){
    java.sql.Date date1 = new java.sql.Date(1370202256045L);

    System.out.println(date1.toString());//2013-06-03

    System.out.println(date1.getTime());//1370202256045
}

3、java.text.SimpleDateFormat

java.text.SimpleDateFormat类是一个不与语言环境有关的方式来格式化和解析日期的具体类
可以进行格式化：日期 --> 文本
可以进行解析：文本 --> 日期
构造器：
- SimpleDateFormat() ：默认的模式和语言环境创建对象
- public SimpleDateFormat(String pattern)：该构造方法可以用参数pattern指定的格式创建一个对象
格式化：
- public String format(Date date)：方法格式化时间对象date
解析：
- public Date parse(String source)：从给定字符串的开始解析文本，以生成一个日期

在这里插入图片描述

举例：

@Test
public void test3() throws ParseException {
    SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat();
    //格式化：日期--->字符串
    Date date1 = new Date();
    String strDate = sdf.format(date1);
    System.out.println(strDate);//22-12-5 下午2:21

    //解析：字符串 ---> 日期
    Date date2 = sdf.parse("22-12-5 下午3:21");
    System.out.println(date2);
}

@Test
public void test4() throws ParseException {
    SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日 HH时mm分ss秒 SSS毫秒  E Z");
    // 格式化：日期--->字符串
    Date date1 = new Date();
    String strDate = sdf.format(date1);
    System.out.println(strDate);// 2023年04月17日 17时13分32秒 036毫秒  星期一 +0800

    // 解析：字符串 ---> 日期
    Date date2 = sdf.parse("2023年04月17日 17时12分55秒 983毫秒  星期一 +0800");
    System.out.println(date2);// Mon Apr 17 17:12:55 CST 2023

    // 解析失败。因为参数的字符串不满足SimpleDateFormat可以识别的格式。
    // Date date3 = sdf.parse("22-12-5 下午2:21");
    // System.out.println(date2);
}

4、java.util.Calendar(日历)

在这里插入图片描述

Date类的API大部分被废弃了，替换为Calendar
Calendar 类是一个抽象类，主用用于完成日期字段之间相互操作的功能
获取Calendar实例的方法
- 使用Calendar.getInstance()方法
- 调用它的子类GregorianCalendar（公历）的构造器
一个Calendar的实例是系统时间的抽象表示，可以修改或获取 YEAR、MONTH、DAY_OF_WEEK、HOUR_OF_DAY 、MINUTE、SECOND等 日历字段对应的时间值
- public int get(int field)：返回给定日历字段的值
- public void set(int field,int value) ：将给定的日历字段设置为指定的值
- public void add(int field,int amount)：根据日历的规则，为给定的日历字段添加或者减去指定的时间量
- public final Date getTime()：将Calendar转成Date对象
- public final void setTime(Date date)：使用指定的Date对象重置Calendar的时间
常用字段

在这里插入图片描述

注意：
- 获取月份时：一月是0，二月是1，以此类推，12月是11
- 获取星期时：周日是1，周一是2 ，。。。。周六是7

举例：

@Test
public void test5() {
    Calendar calendar = Calendar.getInstance();

    System.out.println("日历类型：" + calendar.getClass());// class java.util.GregorianCalendar

    // 测试方法
    // get(int field)
    System.out.println("当月第几天：" + calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH)); 
    System.out.println("当年第几天：" + calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR));

    // set(int field,xx)
    calendar.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, 23);
    System.out.println("设置为当月第23天：" + calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH));

    // add(int field,xx)
    calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 3);
    calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, -5);
    System.out.println("当月天数，先加3天，再减5天" + calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH));

    // getTime():Calender --> Date
    Date date = calendar.getTime();
    System.out.println("日历类转换为Date" + date);

    // setTime():使用指定Date重置Calendar
    Date date1 = new Date();
    calendar.setTime(date1);
    System.out.println(calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH));
}

二、JDK8：新的日期时间API

1、为什么会有新的时间API

可变性：像日期和时间这样的类应该是不可变的
偏移性：Date中的年份是从1900开始的，而月份都从0开始
格式化：格式化只对Date有用，Calendar则不行
此外，它们也不是线程安全的；不能处理闰秒等

总结：对日期和时间的操作一直是Java程序员最痛苦的地方之一

第三次引入的API是成功的，并且Java 8中引入的java.time API 已经纠正了过去的缺陷，将来很长一段时间内它都会为我们服务

Java 8 以一个新的开始为 Java 创建优秀的 API。新的日期时间API包含：

java.time – 包含值对象的基础包
- 时钟（Clock）
- 本地日期（LocalDate）
- 本地时间（LocalTime）
- 本地日期时间（LocalDateTime）
- 时区（ZonedDateTime）
- 持续时间（Duration）
java.time.chrono – 提供对不同的日历系统的访问。
java.time.format – 格式化和解析时间和日期
java.time.temporal – 包括底层框架和扩展特性
java.time.zone – 包含时区支持的类

尽管有68个新的公开类型，但是大多数开发者只会用到基础包和format包，大概占总数的三分之一

2、本地日期时间：LocalDate、LocalTime、LocalDateTime

方法	描述
`now()` / now(ZoneId zone)	静态方法，根据当前时间创建对象/指定时区的对象
`of(xx,xx,xx,xx,xx,xxx)`	静态方法，根据指定日期/时间创建对象
getDayOfMonth()/getDayOfYear()	获得月份天数(1-31) /获得年份天数(1-366)
getDayOfWeek()	获得星期几(返回一个 DayOfWeek 枚举值)
getMonth()	获得月份, 返回一个 Month 枚举值
getMonthValue() / getYear()	获得月份(1-12) /获得年份
getHours()/getMinute()/getSecond()	获得当前对象对应的小时、分钟、秒
withDayOfMonth()/withDayOfYear()/withMonth()/withYear()	将月份天数、年份天数、月份、年份修改为指定的值并返回新的对象
with(TemporalAdjuster t)	将当前日期时间设置为校对器指定的日期时间
plusDays(), plusWeeks(), plusMonths(), plusYears(),plusHours()	向当前对象添加几天、几周、几个月、几年、几小时
minusMonths() / minusWeeks()/minusDays()/minusYears()/minusHours()	从当前对象减去几月、几周、几天、几年、几小时
plus(TemporalAmount t)/minus(TemporalAmount t)	添加或减少一个 Duration 或 Period
isBefore()/isAfter()	比较两个 LocalDate
isLeapYear()	判断是否是闰年（在LocalDate类中声明）
format(DateTimeFormatter t)	格式化本地日期、时间，返回一个字符串
parse(Charsequence text)	将指定格式的字符串解析为日期、时间

举例：

@Test
public void test1() {
    //now():获取当前日期和时间对应的实例
    LocalDate localDate = LocalDate.now();
    LocalTime localTime = LocalTime.now();
    LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();

    System.out.println(localDate);//2022-12-05
    System.out.println(localTime);//15:43:51.474
    System.out.println(localDateTime); //2022-12-05T15:43:51.475

    //of():获取指定的日期、时间对应的实例
    LocalDate localDate1 = LocalDate.of(2021, 5, 23);
    LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.of(2022, 12, 5, 11, 23, 45);
    System.out.println(localDate1);//2021-05-23
    System.out.println(localDateTime1);//2022-12-05T11:23:45

    //getXXX()
    LocalDateTime localDateTime2 = LocalDateTime.now();
    System.out.println(localDateTime2.getDayOfMonth());// 当月的第几天

    //体现不可变性
    //withXxx()
    LocalDateTime localDateTime3 = localDateTime2.withDayOfMonth(10);
    System.out.println(localDateTime2);//2022-12-05T15:48:48.399// 当前时间
    System.out.println(localDateTime3);//2022-12-15T15:48:48.399// 当前月，日期修改为10

    //plusXxx()
    LocalDateTime localDateTime4 = localDateTime2.plusDays(5);
    System.out.println(localDateTime2);//2022-12-05T15:50:21.864// 当前日期
    System.out.println(localDateTime4);//2022-12-10T15:50:21.864// 当前日期加5天
}

3、瞬时：Instant

Instant：时间线上的一个瞬时点。这可能被用来记录应用程序中的事件时间戳
时间戳是指格林威治时间1970年01月01日00时00分00秒(北京时间1970年01月01日08时00分00秒)起至现在的总秒数
java.time.Instant表示时间线上的一点，而不需要任何上下文信息，例如，时区
- 概念上讲，它只是简单的表示自1970年1月1日0时0分0秒（UTC）开始的秒数

方法	描述
`now()`	静态方法，返回默认UTC时区的Instant类的对象
`ofEpochMilli(long epochMilli)`	静态方法，返回在1970-01-01 00:00:00基础上加上指定毫秒数之后的Instant类的对象
atOffset(ZoneOffset offset)	结合即时的偏移来创建一个 OffsetDateTime
`toEpochMilli()`	返回1970-01-01 00:00:00到当前时间的毫秒数，即为时间戳

中国大陆、中国香港、中国澳门、中国台湾、蒙古国、新加坡、马来西亚、菲律宾、西澳大利亚州的时间与UTC的时差均为+8，也就是UTC+8
instant.atOffset(ZoneOffset.ofHours(8))

在这里插入图片描述

整个地球分为二十四时区，每个时区都有自己的本地时间
北京时区是东八区，领先UTC八个小时

举例：

@Test
public void test2() {
    //now():
    Instant instant = Instant.now();
    System.out.println(instant);//2023-04-17T13:44:14.137382Z
    //了解：
    OffsetDateTime instant1 = instant.atOffset(ZoneOffset.ofHours(8));
    System.out.println(instant1);//2023-04-17T21:44:14.137382+08:00

    Instant instant2 = Instant.ofEpochMilli(24123123312L);
    System.out.println(instant2);//1970-10-07T04:52:03.312Z

    long milliTime = instant.toEpochMilli();
    System.out.println(milliTime);//1681739054137

    System.out.println(new Date().getTime());//1681739054142
}

4、日期时间格式化：DateTimeFormatter

(了解)预定义的标准格式。如：ISO_LOCAL_DATE_TIME、ISO_LOCAL_DATE、ISO_LOCAL_TIME
(了解)本地化相关的格式。如：ofLocalizedDate(FormatStyle.LONG)
自定义的格式。如：ofPattern(“yyyy-MM-dd hh:mm:ss”)

方法	描述
ofPattern(String pattern)	静态方法，返回一个指定字符串格式的DateTimeFormatter
format(TemporalAccessor t)	格式化一个日期、时间，返回字符串
parse(CharSequence text)	将指定格式的字符序列解析为一个日期、时间

举例：

public class TestDatetimeFormatter {
    @Test
    public void test1(){
        // 方式一：预定义的标准格式。如：ISO_LOCAL_DATE_TIME;ISO_LOCAL_DATE;ISO_LOCAL_TIME
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE_TIME;
        // 格式化:日期-->字符串
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
        String str1 = formatter.format(localDateTime);
        System.out.println(localDateTime);
        System.out.println(str1);//2022-12-04T21:02:14.808

        // 解析：字符串 -->日期
        TemporalAccessor parse = formatter.parse("2022-12-04T21:02:14.808");
        LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.from(parse);
        System.out.println(dateTime);
    }

    @Test
    public void test2(){
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
        // 方式二：
        // 本地化相关的格式。如：ofLocalizedDateTime()
        // FormatStyle.LONG / FormatStyle.MEDIUM / FormatStyle.SHORT :适用于LocalDateTime
        DateTimeFormatter formatter1 = DateTimeFormatter.ofLocalizedDateTime(FormatStyle.LONG);
        
        // 格式化
        String str2 = formatter1.format(localDateTime);
        System.out.println(str2);// 2022年12月4日 下午09时03分55秒

        // 本地化相关的格式。如：ofLocalizedDate()
        // FormatStyle.FULL / FormatStyle.LONG / FormatStyle.MEDIUM / FormatStyle.SHORT : 适用于LocalDate
        DateTimeFormatter formatter2 = DateTimeFormatter.ofLocalizedDate(FormatStyle.FULL);
        // 格式化
        String str3 = formatter2.format(LocalDate.now());
        System.out.println(str3);// 2022年12月4日 星期日
    }

    @Test
    public void test3(){
        //方式三：自定义的方式（关注、重点）
        DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd HH:mm:ss");
        //格式化
        String strDateTime = dateTimeFormatter.format(LocalDateTime.now());
        System.out.println(strDateTime); //2022/12/04 21:05:42
        //解析
        TemporalAccessor accessor = dateTimeFormatter.parse("2022/12/04 21:05:42");
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.from(accessor);
        System.out.println(localDateTime); //2022-12-04T21:05:42
    }
}

三、与传统日期处理的转换

类	To 遗留类	From 遗留类
java.time.Instant与java.util.Date	Date.from(instant)	date.toInstant()
java.time.Instant与java.sql.Timestamp	Timestamp.from(instant)	timestamp.toInstant()
java.time.ZonedDateTime与java.util.GregorianCalendar	GregorianCalendar.from(zonedDateTime)	cal.toZonedDateTime()
java.time.LocalDate与java.sql.Time	Date.valueOf(localDate)	date.toLocalDate()
java.time.LocalTime与java.sql.Time	Date.valueOf(localDate)	date.toLocalTime()
java.time.LocalDateTime与java.sql.Timestamp	Timestamp.valueOf(localDateTime)	timestamp.toLocalDateTime()
java.time.ZoneId与java.util.TimeZone	Timezone.getTimeZone(id)	timeZone.toZoneId()
java.time.format.DateTimeFormatter与java.text.DateFormat	formatter.toFormat()	无