Java 中验证时间格式的 4 种方法
大家好,今天咱们来讲一下,Java 中如何检查一个字符串是否是合法的日期格式?
为什么要检查时间格式?
后端接口在接收数据的时候,都需要进行检查。检查全部通过后,才能够执行业务逻辑。对于时间格式,我们一般需要检查这么几方面:
字符串格式是否正确,比如格式是不是
yyyy-MM-dd
时间在合法范围内,比如我们需要限定在一个月内的时间
字符串可以解析为正常的时间,比如 2 月 30 号就不是正常时间
对于时间格式的判断,我们可以通过正则表达式来检查。不过考虑到正则表达式的性能、输入数据的复杂性,一般能用别的方式,就不选正则表达式。我们还是选择一种更加通用、更加高效的检查方式。
首先,定义时间校验器的接口:
public interface DateValidator {boolean isValid(String dateStr);
}
接口方法接收一个字符串,返回布尔类型,表示字符串是否是合法的时间格式。
实现方法
接下来就是通过不同方式实现DateValidator
。
1.使用 DateFormat 检查
Java 提供了格式化和解析时间的工具:DateFormat
抽象类和SimpleDataFormat
实现类。我们借此实现时间校验器:
public class DateValidatorUsingDateFormat implements DateValidator {private final String dateFormat;public DateValidatorUsingDateFormat(String dateFormat) {this.dateFormat = dateFormat;}@Overridepublic boolean isValid(String dateStr) {final DateFormat sdf = new SimpleDateFormat(this.dateFormat);sdf.setLenient(false);try {sdf.parse(dateStr);} catch (ParseException e) {return false;}return true;}
}
这里需要注意一下,DateFormat
和SimpleDataFormat
是非线程安全的,所以每次方法调用时,都需要新建实例。
我们通过单元测试验证下:
class DateValidatorUsingDateFormatTest {@Testvoid isValid() {final DateValidator validator = new DateValidatorUsingDateFormat("yyyy-MM-dd");Assertions.assertTrue(validator.isValid("2021-02-28"));Assertions.assertFalse(validator.isValid("2021-02-30"));}
}
在 Java8 之前,一般都是用这种方式来验证。Java8 之后,我们有了更多的选择。
2.使用 LocalDate 检查
Java8 引入了更加好用日期和时间 API(想要了解更多内容,请移步参看 Java8 中的时间类及常用 API)。其中包括LocalDate
类,是一个不可变且线程安全的时间类。
LocalDate
提供了两个静态方法,用来解析时间。这两个方法内部都是使用java.time.format.DateTimeFormatter
来处理数据:
// 使用 DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE 处理数据
public static LocalDate parse(CharSequence text) {return parse(text, DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);
}// 使用提供的 DateTimeFormatter 处理数据
public static LocalDate parse(CharSequence text, DateTimeFormatter formatter) {Objects.requireNonNull(formatter, "formatter");return formatter.parse(text, LocalDate::from);
}
通过LocalDate
的parse
方法实现我们的校验器:
public class DateValidatorUsingLocalDate implements DateValidator {private final DateTimeFormatter dateFormatter;public DateValidatorUsingLocalDate(DateTimeFormatter dateFormatter) {this.dateFormatter = dateFormatter;}@Overridepublic boolean isValid(String dateStr) {try {LocalDate.parse(dateStr, this.dateFormatter);} catch (DateTimeParseException e) {return false;}return true;}
}
java.time.format.DateTimeFormatter
类是不可变的,也就是天然的线程安全,我们可以在不同线程使用同一个校验器实例。
我们通过单元测试验证下:
class DateValidatorUsingLocalDateTest {@Testvoid isValid() {final DateTimeFormatter dateFormatter = DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE;final DateValidator validator = new DateValidatorUsingLocalDate(dateFormatter);Assertions.assertTrue(validator.isValid("2021-02-28"));Assertions.assertFalse(validator.isValid("2021-02-30"));}
}
既然LocalDate#parse
是通过DateTimeFormatter
实现的,那我们也可以直接使用DateTimeFormatter
。
3.使用 DateTimeFormatter 检查
DateTimeFormatter
解析文本总共分两步。第一步,根据配置将文本解析为日期和时间字段;第二步,用解析后的字段创建日期和时间对象。
实现验证器:
public class DateValidatorUsingDateTimeFormatter implements DateValidator {private final DateTimeFormatter dateFormatter;public DateValidatorUsingDateTimeFormatter(DateTimeFormatter dateFormatter) {this.dateFormatter = dateFormatter;}@Overridepublic boolean isValid(String dateStr) {try {this.dateFormatter.parse(dateStr);} catch (DateTimeParseException e) {return false;}return true;}
}
通过单元测试验证:
class DateValidatorUsingDateTimeFormatterTest {private static final DateTimeFormatter DATE_FORMATTER = DateTimeFormatter.ofPattern("uuuu-MM-dd", Locale.CHINA);@Testvoid isValid() {final DateTimeFormatter dateFormatter = DATE_FORMATTER.withResolverStyle(ResolverStyle.STRICT);final DateValidator validator = new DateValidatorUsingDateTimeFormatter(dateFormatter);Assertions.assertTrue(validator.isValid("2021-02-28"));Assertions.assertFalse(validator.isValid("2021-02-30"));}
}
可以看到,我们指定了转换模式是ResolverStyle.STRICT
,这个类型是说明解析模式。共有三种:
STRICT:严格模式,日期、时间必须完全正确。
SMART:智能模式,针对日可以自动调整。月的范围在 1 到 12,日的范围在 1 到 31。比如输入是 2 月 30 号,当年 2 月只有 28 天,返回的日期就是 2 月 28 日。
LENIENT:宽松模式,主要针对月和日,会自动后延。结果类似于
LocalData#plusDays
或者LocalDate#plusMonths
。
我们通过例子看下区别:
class DateValidatorUsingDateTimeFormatterTest {private static final DateTimeFormatter DATE_FORMATTER = DateTimeFormatter.ofPattern("uuuu-MM-dd", Locale.CHINA);@Testvoid testResolverStyle() {Assertions.assertEquals(LocalDate.of(2021, 2,28), parseDate("2021-02-28", ResolverStyle.STRICT));Assertions.assertNull(parseDate("2021-02-29", ResolverStyle.STRICT));Assertions.assertEquals(LocalDate.of(2021, 2,28), parseDate("2021-02-28", ResolverStyle.STRICT));Assertions.assertNull(parseDate("2021-13-28", ResolverStyle.STRICT));Assertions.assertEquals(LocalDate.of(2021, 2,28), parseDate("2021-02-28", ResolverStyle.SMART));Assertions.assertEquals(LocalDate.of(2021, 2,28), parseDate("2021-02-29", ResolverStyle.SMART));Assertions.assertNull(parseDate("2021-13-28", ResolverStyle.SMART));Assertions.assertNull(parseDate("2021-13-29", ResolverStyle.SMART));Assertions.assertEquals(LocalDate.of(2021, 2,28), parseDate("2021-02-28", ResolverStyle.LENIENT));Assertions.assertEquals(LocalDate.of(2021, 3,1), parseDate("2021-02-29", ResolverStyle.LENIENT));Assertions.assertEquals(LocalDate.of(2022, 1,28), parseDate("2021-13-28", ResolverStyle.LENIENT));Assertions.assertEquals(LocalDate.of(2022, 2,2), parseDate("2021-13-33", ResolverStyle.LENIENT));}private static LocalDate parseDate(String dateString, ResolverStyle resolverStyle) {try {return LocalDate.parse(dateString, DATE_FORMATTER.withResolverStyle(resolverStyle));} catch (DateTimeParseException e) {return null;}}
}
从例子可以看出,ResolverStyle.STRICT
是严格控制,用来做时间校验比较合适;ResolverStyle.LENIENT
可以最大程度将字符串转化为时间对象,在合理范围内可以随便玩;ResolverStyle.SMART
名为智能,但智力有限,两不沾边,优势不够明显。JDK 提供的DateTimeFormatter
实现,都是ResolverStyle.STRICT
模式。
说了 JDK 自带的实现,接下来说说第三方组件的实现方式。
4.使用 Apache 出品的 commons-validator 检查
Apache Commons 项目提供了一个校验器框架,包含多种校验规则,包括日期、时间、数字、货币、IP 地址、邮箱、URL 地址等。本文主要说检查时间,所以重点看看GenericValidator
类提供的isDate
方法:
public class GenericValidator implements Serializable {// 其他方法public static boolean isDate(String value, Locale locale) {return DateValidator.getInstance().isValid(value, locale);}public static boolean isDate(String value, String datePattern, boolean strict) {return org.apache.commons.validator.DateValidator.getInstance().isValid(value, datePattern, strict);}
}
先引入依赖:
<dependency><groupId>commons-validator</groupId><artifactId>commons-validator</artifactId><version>1.7</version>
</dependency>
实现验证器:
public class DateValidatorUsingCommonsValidator implements DateValidator {private final String dateFormat;public DateValidatorUsingCommonsValidator(String dateFormat) {this.dateFormat = dateFormat;}@Overridepublic boolean isValid(String dateStr) {return GenericValidator.isDate(dateStr, dateFormat, true);}
}
通过单元测试验证:
class DateValidatorUsingCommonsValidatorTest {@Testvoid isValid() {final DateValidator dateValidator = new DateValidatorUsingCommonsValidator("yyyy-MM-dd");Assertions.assertTrue(dateValidator.isValid("2021-02-28"));Assertions.assertFalse(dateValidator.isValid("2021-02-30"));}
}
看org.apache.commons.validator.DateValidator#isValid
源码可以发现,内部是通过DateFormat
和SimpleDateFormat
实现的。
总结
在本文中,我们通过四种方式实现了时间字符串校验逻辑。其中DateFormat
和SimpleDataFormat
是非线程安全的,所以每次方法调用时,都需要新建实例;通过观察apache.commons.validator.DateValidator#isValid
的源码发现,它的内部也是通过DateFormat
和SimpleDateFormat
实现的;而LocalDate和DateTimeFormatter则为JDK8中提供的实现方法。
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