Java基础篇--日期时间类

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前言

Instant（时间戳）类

LocalData(日期)类

LocalTime(时间)类

LocalDataTime(日期时间)类

Duration(时间间隔)类

Period(日期间隔)类

Clock（获取时区）类

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前言

在开发中经常需要处理日期和时间，Java提供了一套专门用于处理日期时间的API，在日期时间类中了包含LocalDate类、LocalTime类、Instant类、Duration类以及Period类等，这些类都包含在java.time包中。

类的名称	功能描述
Instant	表示时刻，代表的是时间戳
LocalDate	不包含具体时间的日期
LocalTime	不含日期的时间
LocalDateTime	包含了日期及时间
Duration	基于时间的值测量时间量
Period	计算日期时间差异，只能精确到年月日
Clock	时钟系统，用于查找当前时刻

Instant（时间戳）类

Instant 类代表的是某个时间。其内部是由两个Long字段组成，

• 第一部分是保存自标准Java计算时代（即1970年1月1日开始）至当前时间的秒数，即时间戳（Timestamp）。该时间戳表示从参考时间点开始经过的秒数。

• 第二部分是保存纳秒数。纳秒是时间的更精细单位，表示每秒钟的十亿分之一。

常用方法

• now()：使用系统时钟获取当前瞬时。
• now(Clock clock)：使用指定时钟获取当前瞬时。
• ofEpochSecond(long epochSecond)：使用自标准Java计算时代开始的秒数获得一个Instant实例。
• ofEpochMilli(long epochMilli)：使用自标准Java计算时代开始的毫秒数获得一个Instant实例。
• getEpochSecond()：获取时间戳的秒数部分。
• getNano()：获取时间戳的纳秒数部分。
• parse(CharSequence text)：将表示时间的字符串转换为对应的Instant对象。
• from(TemporalAccessor tenporal)：从时间对象获取一个Instant的实例。
• plusSeconds(long seconds) 和 plusMillis(long millis)：在时间戳的基础上增加指定的秒数或毫秒数。
• minusSeconds() 和 minusMillis()：在时间戳的基础上减去指定的秒数或毫秒数。
• isBefore() 和 isAfter() 方法：比较两个时间戳的先后顺序。

示例代码：

import java.time.Clock;
import java.time.Instant;public class InstantExample {public static void main(String[] args) {// 获取当前时间的瞬时实例Instant now = Instant.now();System.out.println("当前时间：" + now);// 使用指定时钟获取当前时间的瞬时实例Clock clock = Clock.systemUTC();Instant nowWithClock = Instant.now(clock);System.out.println("当前时间（使用指定时钟）：" + nowWithClock);// 使用从自标准Java计算时代开始的秒数创建Instant实例        Instant epochSecondInstant = Instant.ofEpochSecond(1234567890);System.out.println("自1970年1月1日起的秒数对应的时间：" + epochSecondInstant);// 使用从自标准Java计算时代开始的毫秒数创建Instant实例Instant epochMilliInstant = Instant.ofEpochMilli(1627368000000L);System.out.println("自1970年1月1日起的毫秒数对应的时间：" + epochMilliInstant);// 获取时间戳的秒数部分long seconds = now.getEpochSecond();System.out.println("时间戳的秒数部分：" + seconds);// 获取时间戳的纳秒数部分int nanos = now.getNano();System.out.println("时间戳的纳秒数部分：" + nanos);// 将表示时间的字符串转换为Instant对象String timeString = "2023-08-14T10:30:00Z";Instant parsedInstant = Instant.parse(timeString);System.out.println("解析后的时间：" + parsedInstant);// 在时间戳的基础上增加指定的秒数或毫秒数Instant plusSecondsInstant = now.plusSeconds(3600);Instant plusMillisInstant = now.plusMillis(1000);System.out.println("增加1小时后的时间：" + plusSecondsInstant);System.out.println("增加1秒后的时间：" + plusMillisInstant);// 在时间戳的基础上减去指定的秒数或毫秒数Instant minusSecondsInstant = now.minusSeconds(1800);Instant minusMillisInstant = now.minusMillis(500);System.out.println("减去30分钟后的时间：" + minusSecondsInstant);System.out.println("减去0.5秒后的时间：" + minusMillisInstant);// 比较两个时间戳的先后顺序Instant earlierInstant = Instant.parse("2023-08-14T09:00:00Z");Instant laterInstant = Instant.parse("2023-08-14T11:00:00Z");boolean isBefore = earlierInstant.isBefore(laterInstant);boolean isAfter = earlierInstant.isAfter(laterInstant);System.out.println("earlierInstant是否在laterInstant之前：" + isBefore);System.out.println("earlierInstant是否在laterInstant之后：" + isAfter);}
}

运行结果:

当前时间：2023-08-14T09:41:00.027378100Z
当前时间（使用指定时钟）：2023-08-14T09:41:00.037343Z
自1970年1月1日起的秒数对应的时间：2009-02-13T23:31:30Z
自1970年1月1日起的毫秒数对应的时间：2021-07-27T06:40:00Z
时间戳的秒数部分：1692006060
时间戳的纳秒数部分：27378100
解析后的时间：2023-08-14T10:30:00Z
增加1小时后的时间：2023-08-14T10:41:00.027378100Z
增加1秒后的时间：2023-08-14T09:41:01.027378100Z
减去30分钟后的时间：2023-08-14T09:11:00.027378100Z
减去0.5秒后的时间：2023-08-14T09:40:59.527378100Z
earlierInstant是否在laterInstant之前：true
earlierInstant是否在laterInstant之后：false

LocalData(日期)类

LocalData类是Java 8引入的日期类，用于表示日期（年、月、日）信息。该类具有以下方法：

1. now()：这是一个静态方法，返回表示当前日期的LocalDate对象。例如，LocalDate.now()将返回表示今天日期的对象。
2. of(int year, int month, int dayOfMonth)：这是另一个静态方法，通过指定年、月、日创建LocalDate对象。参数year表示年份，month表示月份（1到12之间），dayOfMonth表示月份中的某一天。
3. format(DateTimeFormatter formatter)：该方法可将LocalDate对象按照指定的格式转换为字符串表示。需要传入一个DateTimeFormatter对象，可以使用预定义的格式或自定义格式。例如，date.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd"))将返回带有“年-月-日”格式的日期字符串。
4. plusYears(long years) / minusYears(long years)：这些方法用于在现有的LocalDate对象上增加或减少指定的年数。参数years表示要增加或减少的年数。
5. plusMonths(long months) / minusMonths(long months)：与上述方法类似，这些方法用于在现有的LocalDate对象上增加或减少指定的月数。
6. plusDays(long days) / minusDays(long days)：这些方法用于在现有的LocalDate对象上增加或减少指定的天数。
7. isBefore(LocalDate other) / isAfter(LocalDate other)：这两个方法用于比较两个LocalDate对象的先后顺序。isBefore()方法返回一个布尔值，表示该日期是否在参数日期之前；isAfter()方法返回一个布尔值，表示该日期是否在参数日期之后。
8. getYear() / getMonthValue() / getDayOfMonth()：这些方法用于获取LocalDate对象的年、月、日信息。
9. isLeapYear():用于判断指定年份是否为闰年。

示例代码:

import java.time.LocalDate;
import java.time.format.DateTimeFormatter;public class myclass {public static void main(String[] args) {// 获取当前日期LocalDate currentDate = LocalDate.now();System.out.println("当前日期：" + currentDate);// 创建指定日期LocalDate customDate = LocalDate.of(2023, 8, 14);System.out.println("自定义日期：" + customDate);// 格式化日期为字符串String formattedDate = customDate.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd"));System.out.println("格式化后的日期：" + formattedDate);// 增减年份LocalDate futureDate = customDate.plusYears(2);System.out.println("增加两年后的日期：" + futureDate);// 判断日期先后boolean isBefore = customDate.isBefore(currentDate);boolean isAfter = customDate.isAfter(currentDate);System.out.println("自定义日期是否在当前日期之前：" + isBefore);System.out.println("自定义日期是否在当前日期之后：" + isAfter);// 获取年、月、日int year = customDate.getYear();int month = customDate.getMonthValue();int dayOfMonth = customDate.getDayOfMonth();System.out.println("年：" + year);System.out.println("月：" + month);System.out.println("日：" + dayOfMonth);// 判断闰年boolean isLeapYear = customDate.isLeapYear();System.out.println("自定义日期所在年份是否为闰年：" + isLeapYear);}
}

运行结果:

当前日期：2023-08-14
自定义日期：2023-08-14
格式化后的日期：2023-08-14
增加两年后的日期：2025-08-14
自定义日期是否在当前日期之前：false
自定义日期是否在当前日期之后：false
年：2023
月：8
日：14
自定义日期所在年份是否为闰年：false

LocalTime(时间)类

LocalTime类用来表示时间，通常表示的是小时分钟秒。与LocalData类一样，该类不能代表时间线上的即时信息，只是时间的描述。在LocalTime类中提供了获取时间对象的方法，与LocalData用法类似。

同时LocalTime类也提供了与日期类相对应的时间格式化、增减时分秒等常用方法，这些方法与LocalData(日期)类相对应，这里我们不再详细列举。

示例代码:

import java.time.LocalTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;public class LocalTimeExample {public static void main(String[] args) {// 获取当前时间LocalTime currentTime = LocalTime.now();System.out.println("当前时间：" + currentTime);// 创建指定时间LocalTime customTime = LocalTime.of(12, 30, 45);System.out.println("自定义时间：" + customTime);// 格式化时间为字符串String formattedTime = customTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("HH:mm:ss"));System.out.println("格式化后的时间：" + formattedTime);// 增减小时数LocalTime futureTime = customTime.plusHours(2);System.out.println("增加两小时后的时间：" + futureTime);// 判断时间先后boolean isBefore = customTime.isBefore(currentTime);boolean isAfter = customTime.isAfter(currentTime);System.out.println("自定义时间是否在当前时间之前：" + isBefore);System.out.println("自定义时间是否在当前时间之后：" + isAfter);// 获取小时、分钟、秒int hour = customTime.getHour();int minute = customTime.getMinute();int second = customTime.getSecond();System.out.println("小时：" + hour);System.out.println("分钟：" + minute);System.out.println("秒：" + second);}
}

运行结果:

当前时间：18:04:40.272290700
自定义时间：12:30:45
格式化后的时间：12:30:45
增加两小时后的时间：14:30:45
自定义时间是否在当前时间之前：true
自定义时间是否在当前时间之后：false
小时：12
分钟：30
秒：45

LocalDataTime(日期时间)类

LocalDataTime类是日期（LocalDate）类与时间（LocalTime）类的综合，它即包含日期也包含时间，通过查看API可以知道，LocalDataTime类中的方法包含了LocalData类与LocalTime类的方法。

需要注意的是，LocalDateTime默认的格式是 2020-02-29T21:23:26.774，这可能与我们经常使用的格式不太符合，所以它经常和DateTimeFormatter一起使用指定格式，除了LocalData与LocalTime类中的方法，额外提供了转换的方法。

以下是一些LocalDateTime类常用的方法：

1. now()：静态方法，返回当前日期和时间的LocalDateTime对象。
2. of(int year, int month, int dayOfMonth, int hour, int minute) / of(int year, int month, int dayOfMonth, int hour, int minute, int second)：静态方法，通过指定年、月、日、小时、分钟以及秒数（可选）创建LocalDateTime对象。
3. parse(CharSequence text)：静态方法，将字符串解析为LocalDateTime对象。
4. format(DateTimeFormatter formatter)：将LocalDateTime对象按照指定格式转换为字符串表示。
5. toLocalDate()：获取LocalDateTime对象的日期部分，返回LocalDate对象。
6. toLocalTime()：获取LocalDateTime对象的时间部分，返回LocalTime对象。
7. plusYears(long years) / minusYears(long years)：在现有的LocalDateTime对象上增加或减少指定年数。
8. plusMonths(long months) / minusMonths(long months)：在现有的LocalDateTime对象上增加或减少指定月数。
9. plusDays(long days) / minusDays(long days)：在现有的LocalDateTime对象上增加或减少指定天数。
10. plusHours(long hours) / minusHours(long hours)：在现有的LocalDateTime对象上增加或减少指定小时数。
11. plusMinutes(long minutes) / minusMinutes(long minutes)：在现有的LocalDateTime对象上增加或减少指定分钟数。
12. plusSeconds(long seconds) / minusSeconds(long seconds)：在现有的LocalDateTime对象上增加或减少指定秒数。
13. getYear() / getMonthValue() / getDayOfMonth()：获取LocalDateTime对象的年、月、日信息。

示例代码: 

import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;public class myclass {public static void main(String[] args) {// 获取当前日期和时间LocalDateTime currentDateTime = LocalDateTime.now();System.out.println("当前日期和时间：" + currentDateTime);// 创建指定的日期和时间LocalDateTime customDateTime = LocalDateTime.of(2023, 8, 14, 12, 30);System.out.println("自定义日期和时间：" + customDateTime);// 格式化日期时间为字符串String formattedDateTime = customDateTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));System.out.println("格式化后的日期和时间：" + formattedDateTime);// 增减年数、月数、天数、小时数、分钟数、秒数LocalDateTime futureDateTime = customDateTime.plusYears(1).minusMonths(2).plusDays(15).minusHours(3).plusMinutes(10).plusSeconds(30);System.out.println("操作后的日期和时间：" + futureDateTime);// 获取日期和时间部分LocalDate datePart = customDateTime.toLocalDate();LocalTime timePart = customDateTime.toLocalTime();System.out.println("日期部分：" + datePart);System.out.println("时间部分：" + timePart);// 获取年、月、日信息int year = customDateTime.getYear();int month = customDateTime.getMonthValue();int dayOfMonth = customDateTime.getDayOfMonth();System.out.println("年：" + year);System.out.println("月：" + month);System.out.println("日：" + dayOfMonth);}
}

运行结果:

当前日期和时间：2023-08-14T18:09:24.472147600
自定义日期和时间：2023-08-14T12:30
格式化后的日期和时间：2023-08-14 12:30:00
操作后的日期和时间：2024-06-29T09:40:30
日期部分：2023-08-14
时间部分：12:30
年：2023
月：8
日：14

Duration(时间间隔)类

Duration类是Java 8引入的一个用于表示时间间隔的类。它可用于计算两个时间点之间的差异，以及在不同单位（如秒、分钟、小时等）之间进行转换。

以下是一些Duration类常用的方法：

1. ofDays(long days) / ofHours(long hours) / ofMinutes(long minutes)：静态方法，创建一个持续时间，表示指定的天数、小时数或分钟数。
2. ofSeconds(long seconds) / ofMillis(long milliseconds) / ofNanos(long nanos)：静态方法，创建一个持续时间，表示指定的秒数、毫秒数或纳秒数。
3. between(Temporal startInclusive, Temporal endExclusive)：静态方法，创建一个持续时间，表示从起始时间到结束时间之间的差异。
4. plus(Duration duration) / minus(Duration duration)：在现有的Duration对象上增加或减少另一个Duration对象的持续时间。
5. toDays() / toHours() / toMinutes()：将持续时间转换为对应的天数、小时数或分钟数。
6. toSeconds() / toMillis() / toNanos()：将持续时间转换为对应的秒数、毫秒数或纳秒数。
7. getSeconds() / getNano()：获取持续时间中的秒数和纳秒数。
8. isNegative() / isZero()：判断持续时间是否为负值或零值。

示例代码:  

import java.time.Duration;public class myclass {public static void main(String[] args) {// 创建一个持续时间，表示5小时30分钟15秒Duration duration1 = Duration.ofHours(5).plusMinutes(30).plusSeconds(15);System.out.println("Duration 1: " + duration1); // 输出：PT5H30M15S// 创建一个持续时间，表示1分钟Duration duration2 = Duration.ofMinutes(1);System.out.println("Duration 2: " + duration2); // 输出：PT1M// 计算两个持续时间之间的差异Duration difference = duration1.minus(duration2);System.out.println("Difference: " + difference); // 输出：PT5H29M15S// 获取持续时间的小时数、分钟数和秒数long hours = difference.toHours();long minutes = difference.toMinutesPart();long seconds = difference.toSecondsPart();System.out.println("Hours: " + hours); // 输出：5System.out.println("Minutes: " + minutes); // 输出：29System.out.println("Seconds: " + seconds); // 输出：15// 判断持续时间是否为负值或零值boolean isNegative = difference.isNegative();boolean isZero = difference.isZero();System.out.println("是负的? " + isNegative); // 输出：falseSystem.out.println("是零吗? " + isZero); // 输出：false}
}

Period(日期间隔)类

 Period主要用于计算两个日期的间隔，与Duration相同，也是通过between计算日期间隔，并提供了获取年月日的三个常用方法，分别是 getYears()、getMonths()和getDays()。

示例代码:  

import java.time.LocalDate;
import java.time.Period;public class myclass {public static void main(String[] args) {// 创建两个日期LocalDate startDate = LocalDate.of(2023, 1, 1);LocalDate endDate = LocalDate.of(2023, 4, 30);// 计算日期之间的差异Period period = Period.between(startDate, endDate);System.out.println("日期间隔: " + period); // 输出：P3M29D// 获取年、月、日的差异int years = period.getYears();int months = period.getMonths();int days = period.getDays();System.out.println("年: " + years); // 输出：0System.out.println("月: " + months); // 输出：3System.out.println("日: " + days); // 输出：29// 添加日期间隔到指定日期LocalDate newDate = startDate.plus(period);System.out.println("新日期: " + newDate); // 输出：2023-04-30// 判断日期间隔是否为负值或零值boolean isNegative = period.isNegative();boolean isZero = period.isZero();System.out.println("是否为负值? " + isNegative); // 输出：falseSystem.out.println("是否为零值? " + isZero); // 输出：false}
}

Clock（获取时区）类

Clock类是Java中用于获取当前时间、日期和时区信息的抽象类。它提供了一种通用的方式来访问系统时钟，并以不同的时区获取当前时间。

1. systemDefaultZone()：静态方法，返回使用系统默认时区的系统时钟。
2. systemUTC()：静态方法，返回使用协调世界时（UTC）的系统时钟。
3. tick(Clock fixedClock, Duration tickDuration)：静态方法，返回一个包装了指定时钟的"滴答"时钟，每次前进指定的时长。
4. fixed(Instant fixedInstant, ZoneId zone)：静态方法，返回一个固定的时钟，始终返回指定的瞬间和时区。
5. offset(Clock baseClock, Duration offsetDuration)：静态方法，返回一个相对于基准时钟偏移指定持续时间的时钟。
6. millis()：实例方法，返回从1970年1月1日午夜开始的毫秒数。
7. instant()：实例方法，返回当前时钟的当前瞬间。
8. getZone()：实例方法，返回时钟的时区信息。

示例代码:   

import java.time.Clock;
import java.time.Duration;
import java.time.Instant;
import java.time.ZoneId;public class myclass {public static void main(String[] args) {// 获取系统默认时区的时钟Clock systemDefaultClock = Clock.systemDefaultZone();System.out.println("系统默认时钟：" + systemDefaultClock);// 获取使用协调世界时（UTC）的系统时钟Clock systemUTCClock = Clock.systemUTC();System.out.println("系统UTC时钟：" + systemUTCClock);// 创建一个滴答时钟，每次前进1秒钟Clock tickClock = Clock.tick(systemDefaultClock, Duration.ofSeconds(1));System.out.println("滴答时钟：" + tickClock);// 创建一个固定的时钟，始终返回指定的瞬间和时区Instant fixedInstant = Instant.parse("2022-01-01T00:00:00Z");ZoneId fixedZone = ZoneId.of("Asia/Shanghai");//亚洲/上海Clock fixedClock = Clock.fixed(fixedInstant, fixedZone);System.out.println("固定时钟：" + fixedClock);// 创建一个相对于基准时钟偏移10秒钟的时钟Clock baseClock = Clock.systemDefaultZone();Duration offsetDuration = Duration.ofSeconds(10);Clock offsetClock = Clock.offset(baseClock, offsetDuration);System.out.println("偏移时钟：" + offsetClock);// 获取当前时钟的毫秒数long millis = systemDefaultClock.millis();System.out.println("毫秒数：" + millis);// 获取当前时钟的当前瞬间Instant instant = systemDefaultClock.instant();System.out.println("当前瞬间：" + instant);// 获取当前时钟的时区信息ZoneId zone = systemDefaultClock.getZone();System.out.println("时区：" + zone);}
}