Java 日期时间

标签 ： Java基础

Date

java.util.Date对象表示一个精确到毫秒的瞬间; 但由于Date从JDK1.0起就开始存在了,历史悠久,而且功能强大(既包含日期,也包含时间),所以他的大部分构造器/方法都已Deprecated,因此就不再推荐使用(如果贸然使用的话,可能会出现性能/安全方面的问题);下面我仅介绍它还剩下的为数不多的几个方法(这些方法的共同点是Date与毫秒值的转换):

• 构造器

  • Date(): 在底层调用System.currentTimeMillis()作为日期参数.
  • Date(long date): 根据指定的long整数(从1970-1-1 00:00:00以来经过的毫秒数)来生成Date对象.

• 方法

  • boolean after(Date when): 测试this日期是否在指定日期when之后;
  • boolean before(Date when): 测试this日期是否在指定日期when之前;
  • long getTime(): 获取从1979-01-01 00:00:00 到Date对象之间经过的毫秒值;
  • void setTime(long time): 设置时间,time含义上同.

/**
 * Created by jifang on 15/12/30.
 */
public class DateTest {

    @Test
    public void test() {
        Date dateBefore = new Date();
        Date dateAfter = new Date(System.currentTimeMillis() + 1);

        System.out.println("before: " + dateBefore.getTime());
        System.out.println("after: " + dateAfter.getTime());
        System.out.println(dateBefore.before(dateAfter));
        System.out.println(dateAfter.after(dateBefore));

        dateBefore.setTime(System.currentTimeMillis());
        System.out.println(dateBefore.getTime());
        System.out.println(dateBefore.before(dateAfter));
    }
}

Calendar

由于Date存在缺陷,所以JDK又提供了java.util.Calendar来处理日期和时间.Calendar是一个抽象类,是所有日历类的模板,因此,我们可以继承Calendar来实现其他的历法(比如阴历);

Java中提供了一种Calendar的默认实现java.util.GregorianCalendar格里高利日历(其实JDK还默认提供了一款日本历法java.util.JapaneseImperialCalendar),也就是我们所说的公历. 使用Calendar.getInstance();获取的就是默认的GregorianCalendar,getInstance()方法的内部会调用cal = new GregorianCalendar(zone, aLocale);来生成一个格里高利日历实例.

• Calendar还可以和Date自由转换.

public class CalendarTest {

    @Test
    public void test() {
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        Date date = calendar.getTime();
        Calendar newCalendar = Calendar.getInstance();
        newCalendar.setTime(date);

        System.out.println(calendar.get(Calendar.DATE));
    }
}

• Calendar类提供了大量访问/修改日期/时间的方法, 常用的方法如下:

上面的很多方法都需要一个int类型的field参数, field是Calendar类的类变量, 如:Calendar.DATE Calendar.MONTH Calendar.HOUR Calendar.DAY_OF_WEEK, 但需要指出的是Calendar.MONTH月份的起始值不是1, 而是0(一月:0, 二月:1 …), Calendar.DAY_OF_WEEK代表的星期, 起始值是周日(周日:1, 周一:2 …)(其他细节请参考JDK文档).

注意:

• 如果Calendar没有设置相关的值, 就以当前系统时间来设置.
• add(int field, int amount)的功能非常强大, 如果需要增加某字段, 则让amount为正数, 如果要减少某字段的值, 让amount为负数. 且当超出他的允许范围时, 会发生进位.
• roll()的含义与用法和add()的类似,但是当被修改的字段超出它允许的范围时, 他不会进位.
• set(int field, int value)方法具有延迟修改的功能:他内部设置了一个成员变量,以指示日历字段field已经被修改,但是该Calendar所代表的时间不会立即修改, 他会直到下次调用get/getTime/getTimeInMillis/add/roll时才会重新计算日历时间.

public int get(int field)
{
    complete();
    return internalGet(field);
}

public long getTimeInMillis() {
    if (!isTimeSet) {
        updateTime();
    }
    return time;
}

• 测试

public class CalendarTest {

    @Test
    public void test() {
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        calendar.set(2011, Calendar.JULY, 31);
        calendar.set(Calendar.MONTH, Calendar.SEPTEMBER);
        // 将下面注释放开, 再测试
        // System.out.println(calendar.get(Calendar.MONTH) + 1 + "月" + calendar.get(Calendar.DATE) + "日");
        calendar.set(Calendar.DATE, 5);
        System.out.println(calendar.get(Calendar.MONTH) + 1 + "月" + calendar.get(Calendar.DATE) + "日");
    }
}

日期格式化

完成字符串与日期对象的转化(format/parse)

DateFormat

java.text.DateFormat是一个抽象类, 他提供了如下几个方法获取DateFormat对象.

其实上面三个方法还可以指定日期/时间的样式, 如FULL/LONG/MEDIUM/SHOT, 通过这四个样式参数可以控制生成的格式化字符串. 但由于在我们的实际开发中很少直接用DateFormat类,因此就不对其做过多的介绍.而我们比较常用的是其子类SimpleDateFormat(其实上面几个getXxxInstance方法返回的也是SimpleDateFormat实例)

DateFormat dateFormat = DateFormat.getTimeInstance();
System.out.println(dateFormat.getClass().getName());

SimpleDateFormat

java.text.SimpleDateFormat可以非常灵活的格式化Date, 也可以用于解析各种格式的日期字符串.创建SimpleDateFormat对象时需要传入一个pattern字符串,这个pattern不是正则表达式,而是一个日期模板字符串.

/**
 * Created by jifang on 15/12/30.
 */
public class FormatTest {

    @Test
    public void client() throws ParseException {

        DateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");

        // Date -> String
        Date date = new Date(System.currentTimeMillis());
        System.out.println(format.format(date));

        // String -> Date
        String timeString = "2015-12-30 08:53:21";
        Date newDate = format.parse(timeString);
        System.out.println(newDate);
    }
}

在时间日期格式化时, 有下面几个方法是最常用的:

当然, pattern我们还可以根据我们的需求有其他的定制形式:

    @Test
    public void client() throws ParseException {

        DateFormat format = new SimpleDateFormat("yy年MM月dd日 hh时mm分ss秒");

        // Date -> String
        Date date = new Date(System.currentTimeMillis());
        System.out.println(format.format(date));

        // String -> Date
        String timeString = "15年12月30日 09时00分29秒";
        Date newDate = format.parse(timeString);
        System.out.println(newDate);
    }

可以看出SimpleDateFormat把日期格式化成怎样的字符串以及能把怎样的字符串解析成Date, 完全取决于创建对象时指定的pattern参数,其他的pattern参数以及SimpleDateFormat的方法可以参考JDK文档.

实战

时间存储

将时间存入DB会涉及到跨时区的问题(同一个UTC时间在各个时区显示不同的数值).因此,在设计数据库表结构时需要小心谨慎,不能简单使用数据库提供的TIMESTAMP或DATETIME(详见:廖雪峰博客-如何正确地处理时间),比较推荐的是选用一个整数类型(如BIGINT64位)来存储从1970-01-01 00:00:00到当前时间所经过毫秒数的一个绝对数值.

• 优点:
  读取的时间(Long整数)只需要按照用户所在的时区格式化为字符串就能正确地显示出来.
• 缺点
  当开发人员、DBA直接查看DB时,只能看到一串数字.

线程安全formatter

时间的格式化和解析格式在一个项目中往往只用一种,因此没有必要每次使用时都new出一个Formatter来. 但SimpleDateFormat的format()与parse()并非线程安全(详见: 关于SimpleDateFormat的非线程安全问题及其解决方案), 因此在并发环境中要注意同步或使用ThreadLocal控制:

• DateUtil

public class DateUtils {

    // Each thread will have its own copy of the SimpleDateFormat
    private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> formatterMap = new ThreadLocal<SimpleDateFormat>() {
        protected SimpleDateFormat initialValue() {
            return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
        }
    };

    public static String format(Object obj) {
        return formatterMap.get().format(obj);
    }

    public static Date parse(String source) throws ParseException {
        return formatterMap.get().parse(source);
    }

    public static void main(String[] args) {

        long start = System.currentTimeMillis();
        final String[] data = {
                "1999-11-01 11:11:11",
                "2001-07-08 06:06:06",
                "2007-01-31 02:28:31",
                "1999-11-01 11:11:11",
                "2001-07-08 06:06:06",
                "2007-01-31 02:28:31"};

        List<Thread> threads = new ArrayList<>(data.length);
        for (int i = 0; i < data.length; ++i) {
            final int i2 = i;
            Thread thread = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        for (int j = 0; j < 10_000; j++) {
                            String from = data[i2];
                            Date d = parse(from);
                            String to = format(d);
                            System.out.println("i: " + i2 + "\tj: " + j + "\tThreadID: "
                                    + Thread.currentThread().getId() + "\tThreadName: "
                                    + Thread.currentThread().getName() + "\t" + from + "\t" + to);
                            if (!from.equals(to)) {
                                throw new RuntimeException("date conversion failed after " + j
                                        + " iterations. Expected " + from + " but got " + to);
                            }
                        }
                    } catch (ParseException e) {
                        throw new RuntimeException("parse failed");
                    }
                }
            }, "formatter_test_thread_" + i);

            threads.add(thread);
            thread.start();
        }

        for (Thread thread : threads) {
            try {
                thread.join();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        System.out.println("total consume [" + (System.currentTimeMillis() - start) + "] ms.");
    }
}