LocalDateTime取代Date的原因

Java各種日期類(lèi)間的互轉(zhuǎn)

日期的大小比較及差值計(jì)算

Date有的LocalDateTime都有，Date沒(méi)有的LocalDateTime也有。

一、Date的弊端以及SimpleDateFormat的安全問(wèn)題

1??Date 如果不格式化，打印出的日期可讀性差

Thu Mar 19 10:25:36 CST 2020

2??使用 SimpleDateFormat 對(duì)時(shí)間進(jìn)行格式化，但并不是線(xiàn)程安全的。該類(lèi)的 format() 代碼：

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;
    }

calendar 是共享變量，并且這個(gè)共享變量沒(méi)有做線(xiàn)程安全控制。當(dāng)多個(gè)線(xiàn)程同時(shí)使用同一個(gè)【如用 static 修飾的】SimpleDateFormat 對(duì)象調(diào)用 format 方法時(shí)，多個(gè)線(xiàn)程會(huì)同時(shí)調(diào)用 calendar.setTime 方法，一個(gè)線(xiàn)程剛設(shè)置好的 time 值有可能被另一個(gè)線(xiàn)程設(shè)置的 time 值覆蓋，導(dǎo)致返回的格式化時(shí)間錯(cuò)誤。SimpleDateFormat 除了 format 是線(xiàn)程不安全以外，parse 方法也是線(xiàn)程不安全的。parse 方法實(shí)際調(diào)用 alb.establish(calendar).getTime() 來(lái)解析，alb.establish(calendar) 里主要完成了以下三步(這三步不是原子操作)：

  1. 重置日期對(duì)象 cal 的屬性值
  2. 使用 calb 中中屬性設(shè)置 cal
  3. 返回設(shè)置好的 cal 對(duì)象

多線(xiàn)程并發(fā)如何保證線(xiàn)程安全：

  1. 避免線(xiàn)程之間共享一個(gè) SimpleDateFormat 對(duì)象，每個(gè)線(xiàn)程使用時(shí)都創(chuàng)建一次SimpleDateFormat 對(duì)象 => 創(chuàng)建和銷(xiāo)毀對(duì)象的開(kāi)銷(xiāo)大
  2. 對(duì)使用 format 和 parse 方法的地方進(jìn)行加鎖 => 線(xiàn)程阻塞性能差
  3. 使用 ThreadLocal 保證每個(gè)線(xiàn)程最多只創(chuàng)建一次 SimpleDateFormat 對(duì)象 =>較好的方法

tip：
Date 對(duì)時(shí)間處理比較麻煩，比如想獲取某年、某月、某星期，以及 n 天以后的時(shí)間。Date 類(lèi)的 getYear、getMonth 這些方法，雖然獲取年月日很容易，但都被棄用了。因?yàn)?Date 類(lèi)在設(shè)計(jì)中有很多問(wèn)題，如 getYear 指的是 1900 年以來(lái)的年數(shù)，getMonth 是從 0 開(kāi)始的。事實(shí)上，不止 Date 類(lèi)，Java 的其余時(shí)間相關(guān)類(lèi)都存在設(shè)計(jì)問(wèn)題，以下舉些例子，并提供解決方案。

  1. Date 的缺陷。Date 的 setYear 和 getYear 等函數(shù)是刪除線(xiàn)顯示的。原因在：比如今天是 2009-01-04，那么獲取的年竟然是 109，是有問(wèn)題的。
  2. Calender 常常用于時(shí)間的回卷，經(jīng)常使用的就是 roll(Day_of_Year,-7) 就是七天前。但是如果是 2009-01-04，那么七天前是 2009-12-28，而非 2008 年，這是因?yàn)樗粚?duì)天回卷了，年沒(méi)有回卷。

二、Java8 全新的日期和時(shí)間API

1??LocalDate 只獲取年月日

創(chuàng)建 LocalDate

//獲取當(dāng)前年月日
LocalDate localDate = LocalDate.now();
System.out.println(localDate);//2008-08-08
//構(gòu)造指定的年月日
LocalDate localDate1 = LocalDate.of(2008, 8, 8);
System.out.println(localDate1);//2008-08-08

獲取年、月、日、星期幾

int year = localDate.getYear();//2008
int year1 = localDate.get(ChronoField.YEAR);//2008
Month month = localDate.getMonth();//August
int month1 = localDate.get(ChronoField.MONTH_OF_YEAR);//8
int day = localDate.getDayOfMonth();//8
int day1 = localDate.get(ChronoField.DAY_OF_MONTH);//8
DayOfWeek dayOfWeek = localDate.getDayOfWeek();//Friday
int dayOfWeek1 = localDate.get(ChronoField.DAY_OF_WEEK);//5

第一個(gè)例子通過(guò)靜態(tài)工廠(chǎng)方法now()創(chuàng)建了當(dāng)天日期。 另一個(gè)工廠(chǎng)方法 LocalDate.of() 創(chuàng)建任意日期， 該方法需要傳入年、月、日做參數(shù)，返回對(duì)應(yīng)的 LocalDate 實(shí)例。這個(gè)方法的好處是沒(méi)再犯老 API 的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，比如年度起始于 1900，月份是從 0 開(kāi)始等等。日期所見(jiàn)即所得。

2??LocalTime 只獲取幾點(diǎn)幾分幾秒

創(chuàng)建 LocalTime

LocalTime localTime = LocalTime.of(8, 8, 8);
System.out.println(localTime);//08:08:08
LocalTime localTime1 = LocalTime.now();
System.out.println(localTime1);//08:08:08.008

獲取時(shí)分秒

//獲取小時(shí)
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.getSecond();
int second1 = localTime.get(ChronoField.SECOND_OF_MINUTE);

3??LocalDateTime 獲取年月日時(shí)分秒，等于 LocalDate+LocalTime

創(chuàng)建 LocalDateTime

LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.of(2008, Month.August, 8, 8, 8, 8);
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();

4??Instant 獲取秒數(shù)

//創(chuàng)建Instant對(duì)象：通過(guò)靜態(tài)工廠(chǎng)方法now()返回當(dāng)前的時(shí)間戳
Instant instant = Instant.now();//2008-08-08T08:08:08.888Z
//獲取秒數(shù)---1970-01-01T00：00：00Z時(shí)代的秒數(shù)
long currentSecond = instant.getEpochSecond();//1590200686
//獲取毫秒數(shù)---1970-01-01T00：00：00Z時(shí)代的毫秒數(shù)
long currentMilli = instant.toEpochMilli();//1590200686487

如果只是為了獲取秒數(shù)或者毫秒數(shù)，使用System.currentTimeMillis()來(lái)得更為方便。

5??Clock 時(shí)鐘類(lèi)

Java8 增加了一個(gè) Clock 時(shí)鐘類(lèi)用于獲取當(dāng)時(shí)的時(shí)間戳，或當(dāng)前時(shí)區(qū)下的日期時(shí)間信息。以前用到 System.currentTimeInMillis() 和 TimeZone.getDefault() 的地方都可用 Clock 替換。

public static void main(String[] args) {
    //獲取最佳可用系統(tǒng)時(shí)鐘，使用UTC時(shí)區(qū)轉(zhuǎn)換為日期和時(shí)間。
    Clock clock = Clock.systemUTC();
    System.out.println(clock);//SystemClock[Z]
    // 根據(jù)系統(tǒng)時(shí)鐘區(qū)域返回時(shí)間
    Clock defaultClock = Clock.systemDefaultZone();
    System.out.println(defaultClock);//SystemClock[Asia/Shanghai]
}

6??LocalDate 類(lèi)的 isLeapYear() 校驗(yàn)閏年

public static void main(String[] args) {
    LocalDate ld = LocalDate.now();
    System.out.println(ld.isLeapYear());
}

7??計(jì)算兩個(gè)日期之間的天數(shù)和月數(shù)

有一個(gè)常見(jiàn)日期操作是計(jì)算兩個(gè)日期之間的天數(shù)、周數(shù)或月數(shù)。在 Java8 中可以用java.time.Period類(lèi)來(lái)做計(jì)算。

public static void main(String[] args) {
    LocalDate start = LocalDate.now();
    LocalDate end = LocalDate.of(2020, 8, 23);
    Period per = Period.between(start, end);
    System.out.println(per);//P3M
}

三、修改LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、Instant

LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、Instant為不可變對(duì)象，修改這些對(duì)象會(huì)返回一個(gè)副本。

1??增加、減少年數(shù)、月數(shù)、天數(shù)等，以 LocalDateTime 為例。它的 plus() 用來(lái)增加月、周、天、時(shí)、秒，甚至一個(gè)世紀(jì)，ChronoUnit 類(lèi)聲明了這些時(shí)間單位。由于不可變，返回后一定要用變量賦值。

LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(2008, Month.August, 8,
              8, 8, 8);
//增加一年
localDateTime = localDateTime.plusYears(1);
localDateTime = localDateTime.plus(1, ChronoUnit.YEARS);
//減少一個(gè)月
localDateTime = localDateTime.minusMonths(1);
localDateTime = localDateTime.minus(1, ChronoUnit.MONTHS);

2??通過(guò) with 修改某些值//修改年為 2008

localDateTime = localDateTime.withYear(2009);
//修改為2008
localDateTime = localDateTime.with(ChronoField.YEAR, 2008);

3??還可以修改月、日
時(shí)間計(jì)算
想知道這個(gè)月的最后一天是幾號(hào)、下個(gè)周末是幾號(hào)，通過(guò)提供的時(shí)間和日期 API 可以很快得到答案

LocalDate localDate = LocalDate.now();
LocalDate localDate1 = localDate.with(firstDayOfYear());

比如通過(guò) firstDayOfYear() 返回了當(dāng)前日期的第一天日期，還有很多方法這里不在舉例說(shuō)明。

格式化時(shí)間

LocalDate localDate = LocalDate.of(2008, 8, 8);
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("dd/MM/yyyy");
String s3 = localDate.format(dateTimeFormatter);

DateTimeFormatter 默認(rèn)提供了多種格式化方式，如果默認(rèn)提供的不能滿(mǎn)足要求，可以通過(guò) DateTimeFormatter 的 ofPattern 方法創(chuàng)建自定義格式化方式

解析時(shí)間

LocalDate localDate1 = LocalDate.parse("20190910", DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE);
LocalDate localDate2 = LocalDate.parse("2019-09-10", DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);

和SimpleDateFormat相比，DateTimeFormatter是線(xiàn)程安全的

四、SpringBoot中應(yīng)用LocalDateTime

1??將 LocalDateTime 字段以時(shí)間戳的方式返回給前端。
添加日期轉(zhuǎn)化類(lèi)

public class LocalDateTimeConverter extends JsonSerializer<LocalDateTime> {

    @Override
    public void serialize(LocalDateTime value, JsonGenerator gen, SerializerProvider serializers) throws IOException {
    gen.writeNumber(value.toInstant(ZoneOffset.of("+8")).toEpochMilli());
    }
}

并在 LocalDateTime 字段上添加如下注解：

@JsonSerialize(using = LocalDateTimeConverter.class)
protected LocalDateTime gmtModified;

2??將 LocalDateTime 字段以指定格式化日期的方式返回給前端。添加如下注解即可：

@JsonFormat(shape=JsonFormat.Shape.STRING, pattern="yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
protected LocalDateTime gmtModified;

3??對(duì)前端傳入的日期進(jìn)行格式化。
在 LocalDateTime 字段上添加如下注解即可：

@DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
protected LocalDateTime gmtModified;

五、總結(jié)：Java8 日期時(shí)間 API 的重點(diǎn)

1??提供了javax.time.ZoneId獲取時(shí)區(qū)。
2??提供了 LocalDate 和 LocalTime 類(lèi)。
3??Java8 的所有日期和時(shí)間API都是不可變類(lèi)并且線(xiàn)程安全，而現(xiàn)有的Date和Calendar API中的java.util.Date和SimpleDateFormat是非線(xiàn)程安全的。
4??主包是 java.time。包含了表示日期、時(shí)間、時(shí)間間隔的一些類(lèi)。里面有兩個(gè)子包java.time.format用于格式化， java.time.temporal用于更底層的操作。
5??時(shí)區(qū)代表了地球上某個(gè)區(qū)域內(nèi)普遍使用的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。每個(gè)時(shí)區(qū)都有一個(gè)代號(hào)，格式通常由區(qū)域/城市構(gòu)成(Asia/Tokyo)，再加上與格林威治或 UTC 的時(shí)差。例如：東京的時(shí)差是+09:00。
Instant：瞬時(shí)實(shí)例。
6??關(guān)鍵類(lèi)

  • LocalDate：本地日期，不包含具體時(shí)間。例如：2008-08-08 可以用來(lái)記錄生日、紀(jì)念日、加盟日等。
  • LocalTime：本地時(shí)間，不包含日期。
  • LocalDateTime：組合了日期和時(shí)間，但不包含時(shí)差和時(shí)區(qū)信息。
  • ZonedDateTime：最完整的日期時(shí)間，包含時(shí)區(qū)和相對(duì) UTC 或格林威治的時(shí)差。
  • 新 API 還引入了 ZoneOffSet 和 ZoneId 類(lèi)，使得解決時(shí)區(qū)問(wèn)題更為簡(jiǎn)便。解析、格式化時(shí)間的 DateTimeFormatter 類(lèi)也全部重新設(shè)計(jì)。
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