Java 8:新的时间和日期API

在Java
8之前,所有关于时间和日期的API都存在各种使用方面的缺陷,因此建议使用新的时间和日期API,分别从旧的时间和日期的API的缺点以及解决方法、Java 8
新的时间和日期API进行讲解。

旧的时间和日期的API的缺陷

Java 的 java.util.Date 和 java.util.Calendar 类易用性差,不支持时区,而且都不是线程安全的。

Date如果不格式化,打印出的日期可读性差。
Thu Sep 12 13:47:34 CST 2019
可以使用 SimpleDateFormat 对时间进行格式化,但 SimpleDateFormat 是线程不安全的,SimpleDateFormat 的
format 方法源码如下:
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 是共享变量,并且这个共享变量没有做线程安全控制。当多个线程同时使用相同的 SimpleDateFormat
对象【如用static修饰的 SimpleDateFormat 】调用format方法时,多个线程会同时调用 calendar.setTime
方法,可能一个线程刚设置好 time 值另外的一个线程马上把设置的 time 值给修改了导致返回的格式化时间可能是错误的。

在多并发情况下使用 SimpleDateFormat 需注意。

SimpleDateFormat 除了 format 是线程不安全以外,parse 方法也是线程不安全的。parse 方法实际调用
alb.establish(calendar).getTime() 方法来解析,alb.establish(calendar) 方法里主要完成了

* 重置日期对象cal的属性值
* 使用calb中中属性设置cal
* 返回设置好的cal对象
但是这三步不是原子操作,导致解析出来的时间可以是错误的。

Date对时间处理比较麻烦,比如想获取某年、某月、某星期,以及 n 天以后的时间,如果用Date来处理的话真是太难了,并且 Date 类的
getYear、getMonth 这些方法都被弃用了。

多线程并发如何保证线程安全

避免线程之间共享一个 SimpleDateFormat 对象,每个线程使用时都创建一次 SimpleDateFormat 对象 => 创建和销毁对象的开销大

对使用 format 和 parse 方法的地方进行加锁 => 线程阻塞性能差

使用 ThreadLocal 保证每个线程最多只创建一次 SimpleDateFormat 对象 => 较好的方法

Java 8 新的时间和日期API

Java 8的日期和时间类包含 LocalDate、LocalTime、Instant、Duration 以及 Period,这些类都包含在
java.time 包中,Java 8 新的时间API的使用方式,包括创建、格式化、解析、计算、修改,下面我们看下如何去使用。

LocalDate 只会获取年月日
// 创建 LocalDate // 获取当前年月日 LocalDate localDate = LocalDate.now(); // 构造指定的年月日
LocalDate localDate1 = LocalDate.of(2019, 9, 12); // 获取年、月、日、星期几 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 只会获取时分秒
// 创建 LocalTime LocalTime localTime = LocalTime.of(14, 14, 14); LocalTime
localTime1 = LocalTime.now(); // 获取小时 int hour = localTime.getHour(); int hour1
= localTime.get(ChronoField.HOUR_OF_DAY); // 获取分 int minute =
localTime.getMinute(); int minute1 = localTime.get(ChronoField.MINUTE_OF_HOUR);
// 获取秒 int second = localTime.getMinute(); int second1 =
localTime.get(ChronoField.SECOND_OF_MINUTE);
LocalDateTime 获取年月日时分秒,相当于 LocalDate + LocalTime
// 创建 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); // 获取LocalDate LocalDate
localDate2 = localDateTime.toLocalDate(); // 获取LocalTime LocalTime localTime2 =
localDateTime.toLocalTime();
Instant 获取秒数,用于表示一个时间戳(精确到纳秒)

如果只是为了获取秒数或者毫秒数,可以使用 System.currentTimeMillis()。
// 创建Instant对象 Instant instant = Instant.now(); // 获取秒数 long currentSecond =
instant.getEpochSecond(); // 获取毫秒数 long currentMilli = instant.toEpochMilli();
Duration 表示一个时间段
// Duration.between()方法创建 Duration 对象 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); // 表示从 from
到 to 这段时间 long days = duration.toDays(); // 这段时间的总天数 long hours =
duration.toHours(); // 这段时间的小时数 long minutes = duration.toMinutes(); //
这段时间的分钟数 long seconds = duration.getSeconds(); // 这段时间的秒数 long milliSeconds =
duration.toMillis(); // 这段时间的毫秒数 long nanoSeconds = duration.toNanos(); //
这段时间的纳秒数
修改 LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、Instant。

LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、Instant 为不可变对象,修改这些对象对象会返回一个副本。

增加、减少年数、月数、天数等,以LocalDateTime为例:
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); // 减少一个月 localDateTime =
localDateTime.minusMonths(1); localDateTime = localDateTime.minus(1,
ChronoUnit.MONTHS); // 通过with修改某些值 // 修改年为2020 localDateTime =
localDateTime.withYear(2020); localDateTime =
localDateTime.with(ChronoField.YEAR, 2020); // 时间计算 // 获取该年的第一天 LocalDate
localDate = LocalDate.now(); LocalDate localDate1 =
localDate.with(firstDayOfYear());
TemporalAdjusters 包含许多静态方法,可以直接调用,以下列举一些:

方法名 描述
dayOfWeekInMonth 返回同一个月中每周的第几天
firstDayOfMonth 返回当月的第一天
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 返回同一个月中第一个星期几
lastDayOfMonth 返回当月的最后一天
lastDayOfNextMonth 返回下月的最后一天
lastDayOfNextYear 返回下一年的最后一天
lastDayOfYear 返回本年的最后一天
lastInMonth 返回同一个月中最后一个星期几
next / previous 返回后一个/前一个给定的星期几
nextOrSame / previousOrSame 返回后一个/前一个给定的星期几,如果这个值满足条件,直接返回
格式化时间
LocalDate localDate = LocalDate.of(2019, 9, 12); String s1 =
localDate.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE); String s2 =
localDate.format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE); // 自定义格式化 DateTimeFormatter
dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); String
s3 = localDate.format(dateTimeFormatter);
解析时间
LocalDate localDate1 = LocalDate.parse("20190912",
DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE); LocalDate localDate2 =
LocalDate.parse("2019-09-12", DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);
总结

和 SimpleDateFormat 相比,DateTimeFormatter 是线程安全的。

Instant 的精确度更高,可以精确到纳秒级。

Duration 可以便捷得到时间段内的天数、小时数等。

LocalDateTime 能够快速地获取年、月、日、下一月等。

TemporalAdjusters 类中包含许多常用的静态方法,避免自己编写工具类。