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Java 中的日期時間總結

2023-09-08 12:00:32

前言

大家好，我是 god23bin，在日常開發中，我們經常需要處理日期和時間，日期和時間可以說是一定會用到的，現在總結下 Java 中日期與時間的基本概念與一些常用的用法。

基本概念

  1. 日期（年月日，某一天）：2023-01-05

  2. 時間（時分秒，可具體到某一天某一刻）：18:00:00、2023-01-05 18:00:00

  3. 本地時間：平常我們說的，比如現在說明天早上七點鐘，這裡說的時間就是本地時間，在咱們中國，指的就是北京時間。但是在明天早上七點鐘，對於其他國家的人來說，他們的本地時間就不一樣了。

  4. 時區：由於世界各個國家與地區經度不同，本地時間也有所不同，所以劃分了不同的時區，目前劃分的是24個時區，咱們就位於東八區。目前需要了解的時區的表達方式知道兩種就可以了。

    • 以 GMT 或者 UTC 加時區偏移量表示，例如：GMT+08:00 或者 UTC+08:00 表示東八區
    • 以 洲/城市 表示，例如，Asia/Shanghai，表示上海所在地的時區。不過這裡的城市名稱不是任意的城市，而是由國際標準組織規定的城市。

Java 8 之前日期時間相關的類

在 Java 8 之前，主要使用的日期和時間 API 包括：

  1. java.util.Date
  2. java.util.Calendar
  3. java.text.SimpleDateFormat

1. Date

Date 是 Java 中表示日期和時間的類，一般用於獲取當前的日期和時間，比如更新資料庫中記錄的時候，需要更新某個日期時間，那麼就直接 new Date()，這樣範例化的 Date 物件就是當前的這一時刻。

Date date = new Date();
// 可以列印當前日期時間
System.out.println(date.toString()); // 控制檯輸出 Thu Jan 05 18:41:11 CST 2023

2. SimpleDateFormat

SimpleDateFormat 是 Java 中用於格式化日期和時間的類，此處所謂格式化，就是字面意思，統一格式，即它允許你將日期和時間按照指定的格式轉換成字串，也可以將對應格式的字串解析成日期和時間物件。

主要用法就是：

  1. 格式化日期和時間
  2. 解析字串格式的日期和時間

format 方法-格式化日期時間，從 Date 到 String

使用 public final String format(Date date) 方法格式化日期時間。上面輸出的格式，不是我們想要的，所以需要進行日期時間的格式化。

最常用的一個格式化的模型是：yyyy-MM-dd HH:mm:ss

其中，yyyy 是年份，MM 是月份，dd 是天數，後面同理，HH:mm:ss 是時、分、秒。

// 常用的格式化
String pattern1 = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss";
SimpleDateFormat sdf1 = new SimpleDateFormat(pattern1);
System.out.println(sdf1.format(date3)); // 輸出 2023-01-05 18:19:50

String pattern2 = "yyyy年MM月dd日 HH時mm分ss秒";
SimpleDateFormat sdf2 = new SimpleDateFormat(pattern2);
System.out.println(sdf2.format(date3)); // 輸出 2023年01月05日 18時19分50秒

parse 方法-字串日期時間解析，從 String 到 Date

使用 public Date parse(String source) 方法將 String 轉成 Date

String input = "2023-01-01 00:00:01";
String pattern1 = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss";
SimpleDateFormat sdf3 = new SimpleDateFormat(pattern1);
try {
    // 將 String 型別的日期解析成 Date 型別的日期
    Date parsed = sdf3.parse(input);
    System.out.println(parsed);
} catch (ParseException e) {
    e.printStackTrace();
}

3. Calendar

Calendar 是 Java 中用於處理日期和時間的抽象基礎類別。它提供了一個類似於日曆的機制，允許我們進行日期和時間的計算、格式化和解析。

簡而言之，這個類主要用於日期的計算，比如你想得到此刻前一天的日期。

Calendar 是一個抽象類，不能直接範例化。所以我們需要使用 getInstance() 方法獲取 Calendar 的範例：

Calendar calendar = Calendar.getInstance();

當我們有一個 Calendar 物件後，就可以表示日期和時間了，通過設定各個欄位，如年、月、日、時、分、秒等來表示一個具體的日期和時間。

calendar.set(Calendar.YEAR, 2023);          // 設定年份為2023
calendar.set(Calendar.MONTH, Calendar.MAY); // 設定月份為5（從0開始，5表示六月）
calendar.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, 16);    // 設定日期為16號

日期和時間的計算

Calendar允許你進行日期和時間的加減操作，例如：

calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 7); // 增加7天

這將在當前日期的基礎上增加 7 天。

下表列出了 Java 中 Calendar 類常用的方法及其描述：

方法 描述
get(int field) 返回給定欄位的值。例如，calendar.get(Calendar.MONTH) 返回月份。
set(int field, int value) 設定給定欄位的值。例如，calendar.set(Calendar.YEAR, 2023) 設定年份為2023。
add(int field, int amount) 增加或減少給定欄位的值。例如，calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 1) 將日期增加一天。
getTime() 返回表示此Calendar時間點的Date物件。
setTime(Date date) 使用指定的Date物件設定此Calendar的時間點。
getTimeInMillis() 返回以毫秒為單位表示此Calendar時間點的時間值。
setTimeInMillis(long millis) 使用指定的時間值設定此Calendar的時間點。
getTimeZone() 返回此Calendar使用的時區。
setTimeZone(TimeZone zone) 設定此Calendar的時區。
isLenient() 返回Calendar是否寬鬆，即是否允許非法日期。
setLenient(boolean lenient) 設定Calendar是否寬鬆。
getActualMaximum(int field) 返回給定欄位的最大允許值。例如，calendar.getActualMaximum(Calendar.DAY_OF_MONTH) 返回當前月份的最大天數。

Java 8 引入的新的日期時間相關的類

當 Java 8 引入 java.time 包時，它引入了一些新的日期和時間 API，這些 API 旨在提供更強大、更易於使用、執行緒安全且具有在地化支援的日期和時間處理方式。

以下是這些 API 的概述：

  1. LocalDate：表示日期，但不包含時間和時區資訊。它提供了各種方法來處理日期，如建立、解析、格式化、計算日期差等。
  2. LocalTime：表示時間，但不包含日期和時區資訊。它用於處理時間，包括小時、分鐘、秒和毫秒。
  3. LocalDateTime：它是 LocalDate 和 LocalTime 的組合，表示日期和時間，但仍不包含時區資訊。它是處理日期和時間的主要類之一。
  4. ZonedDateTime：表示帶有時區資訊的日期和時間。它是 LocalDateTime 的擴充套件，可以處理時區的轉換和計算。
  5. Duration：表示時間段的持續時間，以秒和納秒為單位。它用於測量兩個時間點之間的時間差。
  6. Period：表示日期之間的時間段，以年、月和日為單位。它用於測量兩個日期之間的時間差。
  7. DateTimeFormatter：主要用於將日期和時間格式化為字串，或將字串解析為日期和時間。它提供了各種預定義的格式化方式，並支援自定義格式。

1. LocalDate

直接通過呼叫其相關靜態方法就可以進行相關的日期處理：

LocalDate now = LocalDate.now(); 			// 獲取當前日期
LocalDate date = LocalDate.of(2023, 5, 15); // 建立指定日期
LocalDate parsedDate = LocalDate.parse("2023-05-15"); // 解析日期
int year = date.getYear(); 			// 獲取年份
int month = date.getMonthValue(); 	// 獲取月份
int day = date.getDayOfMonth(); 	// 獲取日期

2. LocalTime

同理，也是類似的，對時間進行處理：

LocalTime time = LocalTime.now(); 					// 獲取當前時間
LocalTime specificTime = LocalTime.of(14, 30, 0); 	// 建立指定時間
LocalTime parsedTime = LocalTime.parse("14:30:00"); // 解析時間
int hour = time.getHour(); 		// 獲取小時
int minute = time.getMinute(); 	// 獲取分鐘
int second = time.getSecond(); 	// 獲取秒

3. LocalDateTime

處理日期和時間：

LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now(); 								// 獲取當前日期和時間
LocalDateTime specificDateTime = LocalDateTime.of(2023, 5, 15, 14, 30); 	// 建立指定日期和時間
LocalDateTime parsedDateTime = LocalDateTime.parse("2023-05-15T14:30:00"); 	// 解析日期和時間，字母'T'用於分隔日期部分和時間部分。它的作用是明確表示日期和時間的分界線。

4. ZonedDateTime

處理帶有時區的日期和時間，我們可以使用 ZoneId.of("時區標識") 來獲取相應的時區物件：

ZoneId zone = ZoneId.of("America/New_York"); 			// 建立時區
ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.now(zone); 	// 獲取帶有時區的當前日期和時間

帶有時區資訊的日期時間通常採用以下的格式：

2023-09-08T11:30:00+08:00[Asia/Shanghai]

這個例子表示的是 2023年9月8日11點30分，位於亞洲/上海時區，時區偏移量為+08:00，也就是東八區。在這種表示中，日期時間後面跟著時區資訊，方括號內的部分為時區標識。

下面是一些常見的時區標識及其對應的時區：

時區標識 時區
Asia/Shanghai 中國上海時區
America/New_York 美國紐約時區
Europe/London 英國倫敦時區
America/Los_Angeles 美國洛杉磯時區
Asia/Tokyo 日本東京時區
Europe/Paris 法國巴黎時區
Australia/Sydney 澳大利亞悉尼時區
Africa/Cairo 埃及開羅時區
Pacific/Honolulu 美國檀香山時區
Asia/Dubai 阿拉伯迪拜時區

5. Duration

測量時間段的持續時間：

LocalDateTime start = LocalDateTime.of(2023, 9, 8, 11, 0);
LocalDateTime end = LocalDateTime.of(2023, 9, 8, 11, 30);
Duration duration = Duration.between(start, end); 	// 計算兩個時間點之間的時間差
long minutes = duration.toMinutes(); 				// 獲取分鐘數

6. Period

測量日期之間的時間段：

LocalDate startDate = LocalDate.of(2023, 9, 1);
LocalDate endDate = LocalDate.of(2023, 9, 8);
Period period = Period.between(startDate, endDate); // 計算兩個日期之間的時間差
int days = period.getDays(); 						// 獲取天數

7. DateTimeFormatter

格式化日期和時間：

LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now();
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String formattedDateTime = dateTime.format(formatter); // 格式化為字串
LocalDateTime parsedDateTime = LocalDateTime.parse("2023-05-15 14:30:00", formatter); // 解析字串為日期和時間

新日期時間 API 中常用的方法

以下是 Java 8 中新日期時間 API 中常用的方法，用於處理日期和時間的建立、獲取欄位值、計算差異、格式化和解析等：

方法 描述
LocalDate.now() 獲取當前日期。
LocalTime.now() 獲取當前時間。
LocalDateTime.now() 獲取當前日期和時間。
LocalDate.of(int year, int month, int day) 建立指定日期。
LocalTime.of(int hour, int minute) 建立指定時間。
LocalDateTime.of(int year, int month, int day, int hour, int minute) 建立指定日期和時間。
LocalDate.parse(CharSequence text) 解析日期字串。
LocalTime.parse(CharSequence text) 解析時間字串。
LocalDateTime.parse(CharSequence text) 解析日期時間字串。
LocalDate.getYear() 獲取年份。
LocalDate.getMonthValue() 獲取月份。
LocalDate.getDayOfMonth() 獲取日期。
LocalTime.getHour() 獲取小時。
LocalTime.getMinute() 獲取分鐘。
LocalTime.getSecond() 獲取秒。
LocalDateTime.plus(Duration amount) 增加持續時間。
LocalDateTime.minus(Duration amount) 減少持續時間。
Duration.between(Temporal startInclusive, Temporal endExclusive) 計算兩個時間點之間的時間差。
Period.between(LocalDate startDateInclusive, LocalDate endDateExclusive) 計算兩個日期之間的時間差。
DateTimeFormatter.ofPattern(String pattern) 建立日期時間格式化器。
Temporal.format(DateTimeFormatter formatter) 格式化為字串。
TemporalAccessor.parse(CharSequence text, DateTimeFormatter formatter) 解析字串為日期或時間。
ZoneId.of(String zoneId) 建立時區。
ZonedDateTime.now(ZoneId zone) 獲取帶有時區的當前日期和時間。

開發中的用到的兩個註解

一般前端傳遞日期時間字串，我們後端進行接收，就需要將日期時間字串轉成我們需要的 Date 型別的日期時間，即 String 到 Date 的轉化

當我們從資料庫中查出日期時間，是 Date 型別的日期時間，返回給前端就提供 JSON 資料，就需要講 Date 型別的日期時間轉成 字串型別的日期時間，即 Date 到 String 的轉化

有兩個註解可以解決這兩件事：Spring 提供的 @DateTimeFormat 和 Jackson 提供的 @JsonFormat

Jackson 相關依賴：

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.fasterxml.jackson.core/jackson-core -->
<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-core</artifactId>
    <version>2.13.4</version>
</dependency>

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.fasterxml.jackson.core/jackson-annotations -->
<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-annotations</artifactId>
    <version>2.13.4</version>
</dependency>

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.fasterxml.jackson.core/jackson-databind -->
<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
    <version>2.13.4.2</version>
</dependency>

說明：

  • @DateTimeFormat ：將 String 轉成 Date，主要用於處理前端傳遞的 String 型別的日期時間轉成 Java 中的 Date 型別的日期時間物件
  • @JsonFormat：將 Date 轉成 String，主要用於處理後端從資料庫中查出的 Date 型別的日期時間，它可以用於標記 Java 類的屬性，以指定日期在 JSON 中的格式。

日常用在各種域物件的日期屬性上，比如 DTO、VO、PO。

public class A {

    @JsonFormat(pattern = "yyyy年MM月", timezone = "GMT+8")
    @DateTimeFormat(pattern = "yyyy年MM月")
    private Date startTime;

    @JsonFormat(pattern = "yyyy年MM月", timezone = "GMT+8")
    @DateTimeFormat(pattern = "yyyy年MM月")
    private Date endTime;
    
}

public class B {

    @JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd", timezone = "GMT+8")
    @DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd")
    private Date startTime;

    @JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd", timezone = "GMT+8")
    @DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd")
    private Date endTime;
    
}

最後的最後

希望各位螢幕前的靚仔靚女們給個三連！你輕輕地點了個贊，那將在我的心裡世界增添一顆明亮而耀眼的星！

咱們下期再見！