Java 8:新的時間和日期API

在Java
8之前,所有關于時間和日期的API都存在各種使用方面的缺陷,因此建議使用新的時間和日期API,分别從舊的時間和日期的API的缺點以及解決方法、Java 8
新的時間和日期API進行講解。

舊的時間和日期的API的缺陷

Java 的 java.util.Date 和 java.util.Calendar 類易用性差,不支持時區,而且都不是線程安全的。

Date如果不格式化,打印出的日期可讀性差。
Thu Sep 12 13:47:34 CST 2019
可以使用 SimpleDateFormat 對時間進行格式化,但 SimpleDateFormat 是線程不安全的,SimpleDateFormat 的
format 方法源碼如下:
private StringBuffer format(Date date, StringBuffer toAppendTo, FieldDelegate
delegate) { // Convert input date to time field list calendar.setTime(date);
boolean useDateFormatSymbols = useDateFormatSymbols(); for (int i = 0; i <
compiledPattern.length; ) { int tag = compiledPattern[i] >>> 8; int count =
compiledPattern[i++] & 0xff; if (count == 255) { count = compiledPattern[i++]
<< 16; count |= compiledPattern[i++]; } switch (tag) { case
TAG_QUOTE_ASCII_CHAR: toAppendTo.append((char)count); break; case
TAG_QUOTE_CHARS: toAppendTo.append(compiledPattern, i, count); i += count;
break; default: subFormat(tag, count, delegate, toAppendTo,
useDateFormatSymbols); break; } } return toAppendTo; }
其中 calendar 是共享變量,并且這個共享變量沒有做線程安全控制。當多個線程同時使用相同的 SimpleDateFormat
對象【如用static修飾的 SimpleDateFormat 】調用format方法時,多個線程會同時調用 calendar.setTime
方法,可能一個線程剛設置好 time 值另外的一個線程馬上把設置的 time 值給修改了導緻返回的格式化時間可能是錯誤的。

在多并發情況下使用 SimpleDateFormat 需注意。

SimpleDateFormat 除了 format 是線程不安全以外,parse 方法也是線程不安全的。parse 方法實際調用
alb.establish(calendar).getTime() 方法來解析,alb.establish(calendar) 方法裡主要完成了

* 重置日期對象cal的屬性值
* 使用calb中中屬性設置cal
* 返回設置好的cal對象
但是這三步不是原子操作,導緻解析出來的時間可以是錯誤的。

Date對時間處理比較麻煩,比如想獲取某年、某月、某星期,以及 n 天以後的時間,如果用Date來處理的話真是太難了,并且 Date 類的
getYear、getMonth 這些方法都被棄用了。

多線程并發如何保證線程安全

避免線程之間共享一個 SimpleDateFormat 對象,每個線程使用時都創建一次 SimpleDateFormat 對象 => 創建和銷毀對象的開銷大

對使用 format 和 parse 方法的地方進行加鎖 => 線程阻塞性能差

使用 ThreadLocal 保證每個線程最多隻創建一次 SimpleDateFormat 對象 => 較好的方法

Java 8 新的時間和日期API

Java 8的日期和時間類包含 LocalDate、LocalTime、Instant、Duration 以及 Period,這些類都包含在
java.time 包中,Java 8 新的時間API的使用方式,包括創建、格式化、解析、計算、修改,下面我們看下如何去使用。

LocalDate 隻會獲取年月日
// 創建 LocalDate // 獲取當前年月日 LocalDate localDate = LocalDate.now(); // 構造指定的年月日
LocalDate localDate1 = LocalDate.of(2019, 9, 12); // 獲取年、月、日、星期幾 int year =
localDate.getYear(); int year1 = localDate.get(ChronoField.YEAR); Month month =
localDate.getMonth(); int month1 = localDate.get(ChronoField.MONTH_OF_YEAR);
int day = localDate.getDayOfMonth(); int day1 =
localDate.get(ChronoField.DAY_OF_MONTH); DayOfWeek dayOfWeek =
localDate.getDayOfWeek(); int dayOfWeek1 =
localDate.get(ChronoField.DAY_OF_WEEK);
LocalTime 隻會獲取時分秒
// 創建 LocalTime LocalTime localTime = LocalTime.of(14, 14, 14); LocalTime
localTime1 = LocalTime.now(); // 獲取小時 int hour = localTime.getHour(); int hour1
= localTime.get(ChronoField.HOUR_OF_DAY); // 獲取分 int minute =
localTime.getMinute(); int minute1 = localTime.get(ChronoField.MINUTE_OF_HOUR);
// 獲取秒 int second = localTime.getMinute(); int second1 =
localTime.get(ChronoField.SECOND_OF_MINUTE);
LocalDateTime 獲取年月日時分秒,相當于 LocalDate + LocalTime
// 創建 LocalDateTime LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.of(2019, Month.SEPTEMBER, 10, 14,
46, 56); LocalDateTime localDateTime2 = LocalDateTime.of(localDate, localTime);
LocalDateTime localDateTime3 = localDate.atTime(localTime); LocalDateTime
localDateTime4 = localTime.atDate(localDate); // 獲取LocalDate LocalDate
localDate2 = localDateTime.toLocalDate(); // 獲取LocalTime LocalTime localTime2 =
localDateTime.toLocalTime();
Instant 獲取秒數,用于表示一個時間戳(精确到納秒)

如果隻是為了獲取秒數或者毫秒數,可以使用 System.currentTimeMillis()。
// 創建Instant對象 Instant instant = Instant.now(); // 獲取秒數 long currentSecond =
instant.getEpochSecond(); // 獲取毫秒數 long currentMilli = instant.toEpochMilli();
Duration 表示一個時間段
// Duration.between()方法創建 Duration 對象 LocalDateTime from =
LocalDateTime.of(2017, Month.JANUARY, 1, 00, 0, 0); // 2017-01-01 00:00:00
LocalDateTime to = LocalDateTime.of(2019, Month.SEPTEMBER, 12, 14, 28, 0); //
2019-09-15 14:28:00 Duration duration = Duration.between(from, to); // 表示從 from
到 to 這段時間 long days = duration.toDays(); // 這段時間的總天數 long hours =
duration.toHours(); // 這段時間的小時數 long minutes = duration.toMinutes(); //
這段時間的分鐘數 long seconds = duration.getSeconds(); // 這段時間的秒數 long milliSeconds =
duration.toMillis(); // 這段時間的毫秒數 long nanoSeconds = duration.toNanos(); //
這段時間的納秒數
修改 LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、Instant。

LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、Instant 為不可變對象,修改這些對象對象會返回一個副本。

增加、減少年數、月數、天數等,以LocalDateTime為例:
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(2019, Month.SEPTEMBER, 12, 14,
32, 0); // 增加一年 localDateTime = localDateTime.plusYears(1); localDateTime =
localDateTime.plus(1, ChronoUnit.YEARS); // 減少一個月 localDateTime =
localDateTime.minusMonths(1); localDateTime = localDateTime.minus(1,
ChronoUnit.MONTHS); // 通過with修改某些值 // 修改年為2020 localDateTime =
localDateTime.withYear(2020); localDateTime =
localDateTime.with(ChronoField.YEAR, 2020); // 時間計算 // 獲取該年的第一天 LocalDate
localDate = LocalDate.now(); LocalDate localDate1 =
localDate.with(firstDayOfYear());
TemporalAdjusters 包含許多靜态方法,可以直接調用,以下列舉一些:

方法名 描述
dayOfWeekInMonth 返回同一個月中每周的第幾天
firstDayOfMonth 返回當月的第一天
firstDayOfNextMonth 返回下月的第一天
firstDayOfNextYear 返回下一年的第一天
firstDayOfYear 返回本年的第一天
firstInMonth 返回同一個月中第一個星期幾
lastDayOfMonth 返回當月的最後一天
lastDayOfNextMonth 返回下月的最後一天
lastDayOfNextYear 返回下一年的最後一天
lastDayOfYear 返回本年的最後一天
lastInMonth 返回同一個月中最後一個星期幾
next / previous 返回後一個/前一個給定的星期幾
nextOrSame / previousOrSame 返回後一個/前一個給定的星期幾,如果這個值滿足條件,直接返回
格式化時間
LocalDate localDate = LocalDate.of(2019, 9, 12); String s1 =
localDate.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE); String s2 =
localDate.format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE); // 自定義格式化 DateTimeFormatter
dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); String
s3 = localDate.format(dateTimeFormatter);
解析時間
LocalDate localDate1 = LocalDate.parse("20190912",
DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE); LocalDate localDate2 =
LocalDate.parse("2019-09-12", DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);
總結

和 SimpleDateFormat 相比,DateTimeFormatter 是線程安全的。

Instant 的精确度更高,可以精确到納秒級。

Duration 可以便捷得到時間段内的天數、小時數等。

LocalDateTime 能夠快速地獲取年、月、日、下一月等。

TemporalAdjusters 類中包含許多常用的靜态方法,避免自己編寫工具類。