Java 日期和时间

日期和时间在我们的实际开发中非常常用，例如用户的注册、数据的增删改、对敏感信息的操作等等都需要记录下日期和时间。通过本小节的学习，你将了解到什么是日期、什么是时间、什么是时区，Java 中Date类的 API 介绍，Calendar 日历类的使用，LocalDateTime类的相关 API 介绍等内容。

1. 什么是日期和时间

日期指的是某一天，例如：

2020-10-24：2020 年 10 月 24 日；
1998-6-14：1998 年 6 月 14日。

时间就是指某一个时刻，它分为两种，一种是带日期的时间，另外一种是不带日期的时间，例如：

2020-10-24 08:30:23：2020 年 10 月 24 日 8 时 30 分 23 秒；
11:22:33：11 时 22 分 33秒。

2. 什么是时区

我们知道，地球上的不同地区是有时差的，因此想要准确定位一个时刻，还需要加上时区。
时区有以下 3 种表示方式：

GMT或者UTC加时区偏移表示：例如：GMT+08:00或者UTC+08:00表示东八区；
缩写表示：例如：CST 表示China Standard Time（中国标准时间），但是此缩写也可表示Central Standard Time USA（美国中部时间），容易混淆不推荐使用；
洲/城市：例如：Asia/Shanghai表示上海所在地的时区。注意城市名称不是任意的城市，而是由国际标准组织规定的城市。

3. Date 类的使用

java.util.Date 类日期表示特定的时间瞬间，精度为毫秒。我们下面来看一下这个类的构造方法和常用方法。

3.1 构造方法

Date()：创建一个对应当前时间的日期对象；
Date(long date)：创建指定毫秒数的日期对象。
由于其他 4 个构造方法已经过期，这里我们不进行介绍。

3.2 常用方法

String toString()：将此日期对象转换为以下形式的字符串：星期月日时:分:秒时区年；
long getTime()：返回此日期对象表示的自1970年1月1日00:00:00 GMT以来的毫秒数；
void setTime()：将此日期对象设置为表示1970年1月1日00:00:00 GMT之后的时间点（毫秒）。
**Tips：**除了java.util包下的Date类，在java.sql包下也有一个Date类。它是对应数据库字段的日期类型的类，与数据库交互的时候才会用到，由于目前我们不涉及数据库相关知识，此处做一个了解即可。我们更常用的还是java.util包下的Date类。

3.3 实例

创建日期对象，并打印toString()方法的结果：

import java.util.Date;/*** @author colorful@TaleLin*/
public class DateDemo1 {public static void main(String[] args) {// 实例化一个date对象Date date = new Date();// 调用 toString() 方法String s = date.toString();System.out.println(s);}}

运行结果：

Wed Jun 10 10:21:10 CST 2020

我执行代码的时间是 2020年06月10日10:22:10 星期三，因此得到了如上的运行结果。

调用 getTime()方法获取当前日期对象自1970年1月1日00:00:00 GMT以来的毫秒数：

import java.util.Date;/*** @author colorful@TaleLin*/
public class DateDemo2 {public static void main(String[] args) {// 实例化一个date对象Date date = new Date();// 调用 getTime() 方法long time = date.getTime();System.out.println(time);}}

运行结果：

1591755946922

4. Calendar 类的使用

Calendar类是一个抽象类，它提供了一些方法，用于在特定的时间瞬间与一组日历字段（如年、月、月、日、小时等）之间进行转换，以及用于处理日历字段（如获取下一周的日期）。

4.1 实例化

由于Calendar类是一个抽象类，不能直接实例化，想要获取其实例对象通常有两种方法：

使用Calendar.getInstance()方法（更常用）；
调用它的子类的GregorianCalendar的构造方法。

实例如下：

Calendar calendar = Calendar.getInstance();

4.3 常用方法

static Calendar getInstance()：使用默认时区和区域设置获取日历；
int get(int field)：返回给定日历字段的值；
void set(int field, int value)：将给定的日历字段设置为给定值。（此外，set()还有很多重载方法）

get(int field)和set(int field, int value)方法的field参数是int类型，我们可以使用Calendar类下的一些静态字段来表示，如下是官方文档关于Calendar类的部分静态字段的截图：

更多常用方法和静态字段请查阅官方文档。

4.3 实例

4.3.1 get() 方法实例

import java.util.Calendar;/*** @author colorful@TaleLin*/
public class CalendarDemo1 {public static void main(String[] args) {Calendar calendar = Calendar.getInstance();// 获取今天是这一周的第几天int i = calendar.get(Calendar.DAY_OF_WEEK);// 获取今天是这一月的第几天int i1 = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);// 获取今天是这一月的第几周int i2 = calendar.get(Calendar.DAY_OF_WEEK_IN_MONTH);// 获取今天是这一年的第几天int i3 = calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR);System.out.println("今天是这一周的第" + i + "天");System.out.println("今天是这一月的第" + i1 + "天");System.out.println("今天是这一月的第" + i2 + "周");System.out.println("今天是这一年的第" + i3 + "天");}
}

运行此段代码的时间是 2020 年 06 月 10 日，运行结果如下：

今天是这一周的第4天
今天是这一月的第10天
今天是这一月的第2周
今天是这一年的第162天

通过调用get()方法，我们很方便地获取到了当前时间在日历上是第几天。要特别注意的是，获取月份，返回的值是从 0 开始的（0 ~ 11），依次表示 1 月到 12 月；获取一周的第n天，这里的返回值为1~7，1 表示周日，2 表示周一，以此类推。

4.3.2 set() 方法实例

import java.util.Calendar;/*** @author colorful@TaleLin*/
public class CalendarDemo2 {public static void main(String[] args) {Calendar calendar = Calendar.getInstance();// 设置2022年:calendar.set(Calendar.YEAR, 2022);// 设置9月: (8表示9月)calendar.set(Calendar.MONTH, 8);// 设置9日:calendar.set(Calendar.DATE, 9);// 设置时间:calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 0);calendar.set(Calendar.MINUTE, 0);calendar.set(Calendar.SECOND, 0);System.out.println(calendar.getTime().toString());}
}

运行结果：

Fri Sep 09 00:00:00 CST 2022

上面代码分别设置了日历的年、月、日、时、分、秒，Calendar.getTime()可以将一个Calendar对象转换成Date对象，最后再打印这个对象。

5. Java8 后新的日期和时间 API

5.1 为什么要提供新的 API

在 Java8 以后，提供了新的日期和时间 API，旧 API 的如下缺点得到了解决：

可变性：旧的 API 日期和时间是可变的，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 1990 年开始，月份是从 0 开始，星期天是用 1 表示的，不了解 API 的开发者很容易用错；
格式化：SimpleDateFormat只能用于格式化Date类型，不能格式化Calendar类型。

5.2 新 API 概述

新的日期时间 API 吸取了Joda-Time的精华，提供了更优秀易用的 API，位于java.time包中，包含了LocalTime（本地日期）、LocalDate（本地时间）、LocalDateTime（本地日期时间）、ZonedDateTime（带时区的日期时间）和Duration（时间间隔）类。

而java.util.Date类下面增加了toInstant()方法，用于把Date转换为新的类型。这些 API 大大简化了日期时间的运算。

对偏移性的不合理设计也有修正：月份使用 1~12表示 1 月到 12 月，星期使用 1 ~ 7表示星期一到星期天。

另外，使用了新的DateTimeFormatter来取代旧的SimpleDateFormat。

5.3 LocalDateTime 相关类的使用

import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;/*** @author colorful@TaleLin*/
public class LocalDateTimeDemo1 {public static void main(String[] args) {// 获取当前日期LocalDate localDate = LocalDate.now();// 获取当前时间LocalTime localTime = LocalTime.now();// 获取当前日期和时间LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();// 打印System.out.println(localDate);System.out.println(localTime);System.out.println(localDateTime);}}

运行结果：

2020-06-10
14:17:48.618294
2020-06-10T14:17:48.618421

在实际开发中，LocalDateTime相较于LocalDate和LocalTime更加常用。

本地日期和时间通过now()获取到的总是以当前默认时区返回的。

另外，可以使用of()方法来设置当前日期和时间：

// 2020-9-30
LocalDate date = LocalDate.of(2020, 9, 30);
// 14:15:10
LocalTime time = LocalTime.of(14, 15, 10);
// 将date和time组合成一个LocalDateTime
LocalDateTime dateTime1 = LocalDateTime.of(date, time);
// 设置 年、月、日、时、分、秒
LocalDateTime dateTime2 = LocalDateTime.of(2020, 10, 21, 14, 14);

6. 小结

通过本小节的学习，我们知道了日期、时间和时区的基本概念，在 Java 8 之前，通过Date类、Calendar类以及SimpleDateFormat类来操作日期和时间，Java 8 以后，java.time包下新增了一批新的日期时间 API，修复了旧 API 的一些缺点，简化了开发者操作日期和时间的难度。