Java8日期时间API

秒速五厘米 2021-09-21 13:56 867阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *  Java 8以前日期时间API存在的问题
     *  关于时间和时区
     *   *  GMT和UTC
         *  时区
         *  Unix时间戳
         *   *  Java 中的 Unix 时间
     *  LocalDate、LocalTime、LocalDateTime
     *   *  获取对象的方法
         *  常用方法
         *   *  与获取相关的方法(get系类的方法)
             *  转换的方法
             *  判断的方法
             *  增减年月日时分秒的方法（plus/minus系列的方法）
             *  指定年月日时分秒的方法
             *  将日期格式化为字符串的方法
             *  解析字符串为日期时间的方法
     *  TemporalAdjuster接口 - 时间调节器
     *  Duration类 - 用于计算两个“时间”间隔的类
     *  Period类 - 用于计算两个“日期”间隔的类
     *  Instant 时间戳类
     *  Clock - 时钟系统
     *  ZonedDate、ZonedTime、ZonedDateTime - 带时区的日期时间
     *   *  ZoneId - 世界时区类
     *  DateTimeFormatter类 - 用于解析日期字符串和格式化日期输出
     *   *  格式化输出 & 字符串解析
     *  使用\`SimpleDateFormat\`的正确姿势
     *  Java8 日期时间类与Date类的相互转化
     *   *  Date和Instant互相转换
         *  Date与LocalDateTime互相转换
         *  Date与LocalDate互相转换
         *  Date转换为LocalTime
         *  GregorianCalendar与ZonedDateTime相互转换
     *  Java 8日期时间类图
     *  Java 8时间日期 API 中的设计模式
     *  Java 8的日期时间API总结

## Java 8以前日期时间API存在的问题 ##

作为开发者，经常需要处理日期时间。在Java 8以前，相信你对 `java.util.Date` 、`java.util.Calendar` 、`java.util.GregoiranCalendar` 和 `java.text.SimpleDateFormat` 这四大类非常熟悉，它们分别用于处理日期、日历、公历、日期时间格式化。

这四个类有好多陷阱和坑，比如

1.  **非线程安全**：这四大类都不是线程安全的。开发者在使用这些类时必须自己处理多线程并发问题。
2.  **设计不佳** ：一方面日期和日期格式化分布在多个包中；另一方面，`java.util.Date` 的默认日期为1970年1月1日，没有统一性。而且 `Date` 类也缺少直接操作日期的相关方法。
3.  **时区处理困难**：因为设计不佳，开发人员不得不编写大量代码来处理时区问题。
4.  还有其它一些问题，如Calendar类月份从零开始计算等。

面对种种问题，Java 8 终于重新设计了所有日期时间、日历及时区相关的 API。并把它们都统一放置在 `java.time` 包和子包下。并作出了以下改进

1.  新的日期时间 API 是线程安全的。不仅没有 `setter` 方法，而且任何对实例的变更都会返回一个新的实例，保证原来的实例不变。
2.  新的日期时间 API 提供了大量的方法，用于修改日期时间的各个部分，并返回一个新的实例。
3.  借鉴了第三方日期时间库`joda`很多的优点。
4.  在时区方面，新的日期时间 API 引入了 **域** ( domain ) 这个概念。

同时 Java 8 还针对原来复杂的 API 进行重新组合和拆分，分成了好多个类。

## 关于时间和时区 ##

### GMT和UTC ###

[GMT][]，即格林尼治标准时间，也就是世界时。GMT的正午是指当太阳横穿格林尼治子午线（本初子午线）时的时间。但由于地球自转不均匀不规则，导致GMT不精确，现在已经不再作为世界标准时间使用。

[UTC][]，即协调世界时。是经过平均太阳时(以格林威治时间 GMT 为准)、地轴运动修正后的新时标，以「秒」为单位的国际原子时所综合精算而成的时间。为确保UTC与GMT相差不会超过0.9秒，在有需要的情况下（例如 `1998-12-31T23:59:60Z`）会在UTC内加上正或负闰秒。协调世界时区会使用 “Z” 来表示，协调世界时也会被称为 “Zulu time”。UTC现在作为世界标准时间使用。

所以，UTC与GMT基本上等同，误差不超过0.9秒。不过日常使用中，GMT 与 UTC 的功能与精确度是没有差别的。

### 时区 ###

时区作为地理概念，表示 “遵守统一时间标准的一个地区”。

使用与 UTC 的偏移来表示时区，例如：中国所在时区为 UTC+08:00（又称为 Chinese Standard Time，即 “中国标准时间”）

地球自西向东旋转，东边比西边先看到太阳，东边的时间也比西边的早。为了统一世界的时间，1884年的国际经度会议规规定将全球划分为24个[时区][Link 1]（东、西各12个时区）。规定英国（格林尼治天文台旧址）为零时区（基准 UTC），东1-12区，西1-12区，中国北京处于东8区（UTC+08:00），那么我们的时间会领先基准-也就是我们在早上 9 点时，伦敦是早上 1 点。

### Unix时间戳 ###

计算机中的[Unix时间戳][Unix]，使用自 `1970-01-01T00:00:00Z`（Z 即表示 UTC 时间）至今的毫秒差作为表示时间的数值，并且移除期间的“闰秒”（例如 `1998-12-31T23:59:60Z`），这么做当然是为了简化计算机对时间操作的复杂度。Unix 时间体系中，每天固定 86400 秒，这个时间是绝对公立的，它和时区没有任何关系。

#### Java 中的 Unix 时间 ####

Java 确保：每天 24 小时、每小时 60 分、每分钟 60 秒。

Java 中获取 “当前” 时间的方法，其底层实现，全部由 `java.lang.System.currentTimeMillis()` 提供自 UTC 1970-01-01T00:00:00 的毫秒数。`java.lang.System.currentTimeMillis()` 作为 native 方法，其实现与 JVM 所在的机器相关（通常使用 [NTP 协议][NTP]保持更新）。

## LocalDate、LocalTime、LocalDateTime ##

`java.time.LocalDate` 用于表示 “本地日期”，无 “时间”。`LocalDate` 不承载时区信息。

`java.time.LocalTime` 用于表示 “本地时间”，无 “日期”。`LocalTime` 不承载时区信息。

`java.time.LocalDateTime` 用于表示 “本地日期与时间”。`LocalDateTime` 不承载时区信息。

`LocalDate` 实例与 `LocalTime` 实例能够共同构建 `LocalDateTime` 实例，由 `LocalDateTime` 实例能够获取 `LocalDate` 实例与 `LocalTime` 实例。

由于 LocalDateTime 不承载时区信息，因此，其不能与 Instant 相互转换，必须提供时区信息。

### 获取对象的方法 ###

**获取对象**的方法：

1.  通过**静态方法** ：now()（获取的时间是**系统当前的时间**）
2.  通过**静态方法**：of()（方法参数可以**指定时间**）

@Test
    public void test01() { 
        /* 通过静态方法 now() 返回该类的实例 */
        //获取当前的日期时分秒
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        System.out.println(now);
    
        //获取当前的日期
        LocalDate now1 = LocalDate.now();
        System.out.println(now1);
    
        //获取当前的时分秒
        LocalTime now2 = LocalTime.now();
        System.out.println(now2);
    
        System.out.println("=========================================");
        /* 静态方法 of() 返回该类的实例 */
        //指定日期时分秒
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(2048, 11, 25, 12, 00, 30);
        System.out.println(localDateTime);
    
        //指定日期
        LocalDate date = LocalDate.of(2020, 12, 12);
        System.out.println(date);
    
        //指定时分秒
        LocalTime time = LocalTime.of(14, 20, 30);
        System.out.println(time);
    }

输出结果

2020-12-12T16:02:30.502
    2020-12-12
    16:02:30.502
    =========================================
    2048-11-25T12:00:30
    2020-12-12
    14:20:30

### 常用方法 ###

#### 与获取相关的方法(get系类的方法) ####

*  getYear()：获取年
 *  getHour()：获取**小时**
 *  getMinute()：获取**分钟**
 *  getSecond()：获取**秒值**
 *  getDayOfMonth()：获得**月份天数(1-31)**
 *  getDayOfYear()：获得**年份天数(1-366)**
 *  getDayOfWeek()：获得**星期几(返回一个 DayOfWeek枚举值)**
 *  getMonth()：获得**月份(返回一个 Month 枚举值)**
 *  getMonthValue()：获得**月份(1-12)**
 *  getYear()：获得**年份**

@Test
    public void test02() { 
        //获取日期时分秒
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
    
        //获取年份
        int year = now.getYear();
        System.out.println(year);
    
        //获取月份枚举
        //Month 枚举类，定义了十二个月份
        Month month = now.getMonth();
        System.out.println(month);
    
        //获取月份的数值
        int monthValue = now.getMonthValue();
        System.out.println(monthValue);
    
        //获取当天在本月的第几天
        int dayOfMonth = now.getDayOfMonth();
        System.out.println(dayOfMonth);
    
        //获取小时
        int hour = now.getHour();
        System.out.println(hour);
    
        //获取分钟
        int minute = now.getMinute();
        System.out.println(minute);
    
        //获取秒值
        int second = now.getSecond();
        System.out.println(second);
    }

输出结果

2020
    DECEMBER
    12
    12
    16
    2
    48

#### 转换的方法 ####

*  toLocalDate()：将LocalDateTime转换为相应的LocalDate对象
 *  toLocalTime()：将LocalDateTime转换为相应的LocalTime对象

@Test
    public void test04() { 
        //获取当前年月日，时分秒
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        System.out.println(now);
    
        //将LocalDateTime转换为相应的LocalDate对象
        LocalDate localDate = now.toLocalDate();
        System.out.println(localDate);
    
        //将LocalDateTime转换为相应的LocalTime对象
        LocalTime localTime = now.toLocalTime();
        System.out.println(localTime);
    }

输出结果

2020-12-12T16:07:23.045
    2020-12-12
    16:07:23.045

#### 判断的方法 ####

*  isAfter()：判断一个日期**是否在指定日期之后**
 *  isBefore()：判断一个日期**是否在指定日期之前**
 *  isEqual()：判断两个日期**是否相同**
 *  isLeapYear()：判断**是否是闰年**（注意是**LocalDate类 和 LocalDateTime类**特有的方法）

@Test
    public void test05() { 
        //获取当前的日期
        LocalDate now = LocalDate.now();
    
        //指定的日期
        LocalDate of = LocalDate.of(2015, 12, 12);
    
        //判断一个日期是否在另一个日期之前
        boolean before = of.isBefore(now);
        System.out.println(before);
    
        //判断一个日期是否在另一个日期之后
        boolean after = of.isAfter(now);
        System.out.println(after);
    
        //判断这两个日期是否相等
        boolean after1 = now.equals(of);
        System.out.println(after1);
    
        //判断闰年
        boolean leapYear = of.isLeapYear();
        System.out.println(leapYear);
    }

输出结果

true
    false
    false
    false

#### 增减年月日时分秒的方法（plus/minus系列的方法） ####

增加相关的方法

*  plusYears(int offset)：增加指定年份
 *  plusMonths(int offset)：增加指定月份
 *  plusWeeks(int offset)：增加指定周
 *  plusDates(int offset)：增加指定日
 *  plusHours(int offset)：增加指定时
 *  plusMinuets(int offset)：增加指定分
 *  plusSeconds(int offset)：增加指定秒
 *  plusNanos(int offset)：增加指定纳秒

减少相关的方法

*  minusYears(int offset)：减少指定年
 *  minusMonths(int offset)：减少指定月
 *  minusWeeks(int offset)：减少指定周
 *  minusDates(int offset)：减少指定日
 *  minusHours(int offset)：减少指定时
 *  minusMinuets(int offset)：减少指定分
 *  minusSeconds(int offset)：减少指定秒
 *  minusNanos(int offset)：减少指定纳秒

@Test
    public void test07() { 
        //增加时间量的方法 plusXXX系类的方法 返回的是一个新的日期对象
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        System.out.println(now);
        //可以给当前的日期增加时间量
        LocalDateTime newDate = now.plusYears(1);
        int year = newDate.getYear();
        System.out.println(year);
    
        System.out.println("================================");
        //减去时间量的方法minusXXX 系列的方法 返回的是一个新的日期对象
        LocalDate now1 = LocalDate.now();
        System.out.println(now1);
        LocalDate newDate2 = now1.minusDays(10);
        int dayOfMonth = newDate2.getDayOfMonth();
        System.out.println(dayOfMonth);
    }

输出结果

2020-12-12T16:12:43.228
    2021
    ================================
    2020-12-12
    2

#### 指定年月日时分秒的方法 ####

*  with(TemporalAdjuster adjuster):指定特殊时间
 *  withYear(int year):指定年
 *  withDayOfYear(int dayOfYear):指定日
 *  withMonth(int month):指定月
 *  withDayOfMonth(int dayOfMonth):指定日

@Test
    public void test08() { 
        //指定某个日期的方法 with()方法
        LocalDate now2 = LocalDate.now();
        System.out.println(now2);
        LocalDate localDate = now2.withYear(2014);
        System.out.println(localDate);
    
        // TemporalAdjusters工具类，提供了一些获取特殊日期的方法
        LocalDate with = now2.with(TemporalAdjusters.firstDayOfMonth());
        System.out.println(with);
        LocalDate with1 = now2.with(TemporalAdjusters.firstDayOfNextMonth());
        System.out.println(with1);
    
        //获取这个月的第几个星期几是几号,比如 TemporalAdjusters.dayOfWeekInMonth(2, DayOfWeek.FRIDAY)
        // 代表的意思是这个月的第二个星期五是几号
        LocalDate with2 = now2.with(TemporalAdjusters.dayOfWeekInMonth(2, DayOfWeek.FRIDAY));
        System.out.println(with2);
    }

输出结果

2020-12-12
    2014-12-12
    2020-12-01
    2021-01-01
    2020-12-11

#### 将日期格式化为字符串的方法 ####

*  format()：**格式化字符串**

@Test
    public void test03() { 
        //获取当前日期时分秒
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
    
        //默认格式 年-月-日T时:分:秒
        System.out.println(now);
    
        //指定格式
        DateTimeFormatter ofPattern = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy年MM月dd日 HH时mm分ss秒");
        //传入格式
        String dateStr = now.format(ofPattern);
        System.out.println(dateStr);
    }

输出结果

2020-12-12T16:06:12.705
    2020年12月12日 16时06分12秒

#### 解析字符串为日期时间的方法 ####

*  paser(String str)：将一个日期字符串解析成日期对象,注意字符串日期的写法的格式要正确,否则解析失败
 *  paser(String str, DateTimeFormatter formatter)：将字符串按照参数传入的格式进行解析

@Test
    public void test06() { 
        //给出一个符合默认格式要求的日期字符串
        String dateStr = "2020-01-01";
    
        //把日期字符串解析成日期对象 如果日期字符串时年月日 解析时用 LocalDate
        LocalDate parse = LocalDate.parse(dateStr);
        System.out.println(parse);
    
        System.out.println("===========================================");
        //给出一个符合默认格式要求的 时分秒 字符串
        String dateTimeStr = "14:20:30";
    
        //把 时分秒 字符串解析成时分秒对象
        LocalTime parse1 = LocalTime.parse(dateTimeStr);
        System.out.println(parse1);
    
        System.out.println("=========================================");
        //给出一个符合默认格式要求的 日期时分秒 字符串
        String str = "2018-12-12T14:20:30";
    
        //把 日期时分秒 字符串解析成时分秒对象
        LocalDateTime parse2 = LocalDateTime.parse(str);
        System.out.println(parse2);
    
        System.out.println("========================================");
        //给出一个自定义日期时分秒格式字符串
        String dateStr2 = "2020年12月12日 12:13:14";
    
        //给出一个自定义解析格式
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy年MM月dd日 HH:mm:ss");
    
        //按照指定的格式去解析
        LocalDateTime parse3 = LocalDateTime.parse(dateStr2, formatter);
        System.out.println(parse3);
    }

输出结果

2020-01-01
    ===========================================
    14:20:30
    =========================================
    2018-12-12T14:20:30
    ========================================
    2020-12-12T12:13:14

## TemporalAdjuster接口 - 时间调节器 ##

前面看到的所有日期操作都是相对比较直接的。有的时候，你需要进行一些更加灵活复杂的操作，比如，将日期调整到下个周日、下个工作日，或者是本月的最后一天。这时，就需要时间调节器 TemporalAdjuster，可以更加灵活地处理日期。TemporalAdjusters 工具提供了一些通用的功能，并且你还可以新增你自己的功能。

@Test
    public void testTemporalAdjuster() { 
        LocalDate now = LocalDate.now();
        //指定日期
        //对于一些特殊的日期，可以通过一个工具类TemporalAdjusters 来指定
        //见名知意，本月第一天
        TemporalAdjuster temporalAdjuster = TemporalAdjusters.firstDayOfMonth();
        LocalDate with = now.with(temporalAdjuster);
        System.out.println(with);
        //下周周末
        TemporalAdjuster next = TemporalAdjusters.next(DayOfWeek.SUNDAY);
        LocalDate with1 = now.with(next);
        System.out.println(with1);
        System.out.println("===================================");
    
    
        LocalDate now1 = LocalDate.now();
        //自定义日期 - 下一个工作日
        LocalDate with2 = now1.with(new TemporalAdjuster() { 
            @Override
            //参数 nowDate 当前的日期对象
            public Temporal adjustInto(Temporal nowDate) { 
                //向下转型
                LocalDate date = (LocalDate) nowDate;
                if (date.getDayOfWeek().equals(DayOfWeek.FRIDAY)) { 
                    LocalDate localDate = date.plusDays(3);
                    return localDate;
                } else if (date.getDayOfWeek().equals(DayOfWeek.SATURDAY)) { 
                    LocalDate localDate = date.plusDays(2);
                    return localDate;
                } else { 
                    LocalDate localDate = date.plusDays(1);
                    return localDate;
                }
            }
        });
        System.out.println("下一个工作日是：" + with2);
    }

输出结果

2020-12-01
    2020-12-13
    ===================================
    下一个工作日是：2020-12-14

## Duration类 - 用于计算两个“时间”间隔的类 ##

Duration 表示一个时间段，Duration 包含两部分：seconds 表示秒，nanos 表示纳秒，它们的组合表达了时间长度。

因为 Duration 表示时间段，所以 Duration 类中不包含 now() 静态方法。**注意，Duration 不包含毫秒这个属性。**

`Duration`只能处理两个`LocalTime`, `LocalDateTime`, `ZonedDateTime`; 如果传入的是`LocalDate`，将会抛出异常

**常用API**：

*  **静态方法 between()**：计算两个**时间的间隔**，默认是**秒**
 *  toDays()：将时间转换为以天为单位的
 *  toHours()：将时间转换为以时为单位的
 *  toMinutes()：将时间转换为以分钟为单位的
 *  toMillis()：将时间转换为以毫秒为单位的
 *  toNanos()：将时间转换为以纳秒为单位的

@Test
    public void test10() { 
        //计算时间的间隔
        Instant start = Instant.now();
        for (int i = 0; i < 100000; i++) { 
            // System.out.println(i);
        }
        Instant end = Instant.now();
        Duration duration = Duration.between(start, end);
        long l = duration.toNanos();
    
        //间隔的时间
        System.out.println("循环耗时：" + l + "纳秒");
    }

输出结果

循环耗时：1000000纳秒

## Period类 - 用于计算两个“日期”间隔的类 ##

Period 在概念上和 Duration 类似，区别在于 Period 是以年月日来衡量一个时间段。Duration 用于计算两个时间间隔，Period 用于计算两个日期间隔，所以 between() 方法只能接收 LocalDate 类型的参数。

*  **静态方法 between()**：计算两个**日期之间的间隔**
 *  getYears()：获取年份
 *  getMonths()：获取月份
 *  getDays()：获取天数

@Test
    public void test11() { 
        //计算两个日期的间隔
        LocalDate birthday = LocalDate.of(2012, 12, 12);
        LocalDate now = LocalDate.now();
    
        //我从出生到现在，有多少岁，零几个月，几天
        //计算两个日期的间隔
        Period between = Period.between(birthday, now);
        int years = between.getYears();
        int months = between.getMonths();
        int days = between.getDays();
        System.out.println("玛雅人的地球都消灭了" + years + "年" + months + "月" + days + "天了...");
    }

输出结果

玛雅人的地球都消灭了8年0月0天了...

## Instant 时间戳类 ##

`java.time.Instant` 时间线上的一个瞬时点，承载纳秒级精度的 Unix 时间戳，其 `String toString()` 方法基于 ISO-8601 进行格式化。`Instant` 不承载时区信息。

**获取对象的方法**：now()：注意默认获取出来的是默认时区，和我们**相差八个小时**（因为我们在**东八时区**）

**设置偏移量的方法**：atOffset()

**获取系统默认时区时间的方法**：atZone()：方法的参数是要一个**时区的编号**(可以通过时区编号类获取ZonedDateTime类的对象)

**get系列的方法**

*  getEpochSecond()：获取从**1970-01-01 00:00:00**到**当前时间**的**秒值**
 *  toEpochMilli()：获取从**1970-01-01 00:00:00**到**当前时间**的**毫秒值**
 *  getNano()：把获取到的**当前时间**的秒数 **换算成纳秒**

**ofEpoch系列方法**

*  ofEpochSecond()：给计算机元年**增加秒数**
 *  ofEpochMilli()：给计算机元年**增加毫秒数**

@Test
    public void test09() { 
        // Instant 时间戳类从1970 -01 - 01 00:00:00 截止到当前时间的毫秒值
        Instant now = Instant.now();
        System.out.println(now); //获取的是默认时区，获取的不是中国 的时区
    
        //获取当前时区的，我们可以添加偏移量,返回偏移过后的日期
        OffsetDateTime offsetDateTime = now.atOffset(ZoneOffset.ofHours(8));
        System.out.println(offsetDateTime);
        System.out.println("===========================");
    
        //从1970 - 01 - 01 00:00:00 截止到当前时间的毫秒值
        long l = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(l);
        long time = new Date().getTime();
        System.out.println(time);
    
        //JDK1.8 Instant 时间戳类从1970 -01 - 01 00:00:00 截止到当前时间的毫秒值
        Instant now1 = Instant.now();
    
        //toEpochMilli():从1970 -01 - 01 00:00:00 截止到当前时间间隔的毫秒值
        long l1 = now1.toEpochMilli();
        System.out.println(l1);
    
        //获取从1970 -01 - 01 00:00:00 截止到当前时间间隔的秒值
        long epochSecond = now1.getEpochSecond();
        System.out.println(epochSecond);
    
        System.out.println("==========================");
        //给计算机元年增加相应的时间量
        Date date = new Date(1000 * 60 * 60 * 24);
        System.out.println(date);
    
        //现在 给计算机元年增加相应的时间量
        //5. ofEpochSecond() 方法 给计算机元年增加秒数
        //ofEpochMilli() 给计算机元年增加毫秒数
        Instant instant = Instant.ofEpochMilli(1000 * 60 * 60 * 24);
        System.out.println(instant);
    
        //ofEpochSecond() 方法 给计算机元年增加秒数
        Instant instant1 = Instant.ofEpochSecond(60 * 60 * 24);
        System.out.println(instant1);
    }

输出结果

2020-12-12T08:48:46.480Z
    2020-12-12T16:48:46.480+08:00
    ===========================
    1607762926539
    1607762926540
    1607762926540
    1607762926
    ==========================
    Fri Jan 02 08:00:00 CST 1970
    1970-01-02T00:00:00Z
    1970-01-02T00:00:00Z

## Clock - 时钟系统 ##

Clock 是时钟系统，用于查找当前时刻。你可以用它来获取某个时区下当前的日期或者时间。可以用 Clock 来替代旧的 System.currentTimeInMillis() 与 TimeZone.getDefault() 方法。

@Test
    public void testClock() { 
        //系统默认时间
        Clock clock = Clock.systemDefaultZone();
        System.out.println(clock.instant().toString());
    
        //世界协调时UTC
        Clock clock1 = Clock.systemUTC();
        //通过Clock获取当前时刻
        System.out.println("当前时刻为：" + clock1.instant());
        //获取clock对应的毫秒数，与System.currentTimeMillis()输出相同
        System.out.println(clock1.millis());
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
        System.out.println(new Date(System.currentTimeMillis()).toString());
    
        //在clock基础上增加6000秒，返回新的Clock
        Clock clock2 = Clock.offset(clock1, Duration.ofSeconds(6000));
    
        //纽约时间
        Clock clock3 = Clock.system(ZoneId.of("America/New_York"));
        System.out.println("Current DateTime with NewYork clock: " + LocalDateTime.now(clock3));
        System.out.println(clock3.millis());
    }

输出结果

2020-12-12T09:05:07.025Z
    当前时刻为：2020-12-12T09:05:07.036Z
    1607763907036
    1607763907036
    Sat Dec 12 17:05:07 CST 2020
    Current DateTime with NewYork clock: 2020-12-12T04:05:07.040
    1607763907041

## ZonedDate、ZonedTime、ZonedDateTime - 带时区的日期时间 ##

这个三个类方法及用法和 LocalDate、 LocalTime、 LocalDateTime 基本一样，只不过ZonedDate、ZonedTime、ZonedDateTime 这三个**带有特定时区**

### ZoneId - 世界时区类 ###

Java 使用 ZoneId 来标识不同的时区。时区从基准 UTC 开始的一个固定偏移。ZoneId 的子类 ZoneOffset，代表了这种从伦敦格林威治零度子午线开始的时间偏移，也就是时差。

**常用API**：

*  getAvailableZoneIds()：获取世界各个地方的时区的集合
 *  systemDefault()：获取系统默认时区的ID
 *  of(String zoneName)：根据各个地区的时区ID名创建对象

@Test
    public void test13() { 
        //ZoneID 世界时区类
        //获取世界各地的时区编号。
        Set<String> availableZoneIds = ZoneId.getAvailableZoneIds();
        for (String availableZoneId : availableZoneIds) { 
            System.out.println(availableZoneId);
        }
    
        System.out.println("=====================");
        //获取系统的默认时区编号
        ZoneId zoneId = ZoneId.systemDefault();
        System.out.println(zoneId);
    
        //获取其他国家的日期
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        //获取指定时区的日期时间
        ZoneId zoneId1 = ZoneId.of("Europe/Monaco");
        ZonedDateTime zonedDateTime = now.atZone(zoneId1);  //获得指定时区的当前时间
        System.out.println(zonedDateTime);
    
        System.out.println("=====================");
        //根据时区，获取该地区的日期
        LocalDateTime now1 = LocalDateTime.now(ZoneId.of("America/Phoenix"));  //获得指定时区的当前时间（不带时区信息）
        System.out.println(now1);
    }

输出结果

America/Toronto
    Asia/Singapore
    Australia/Lindeman
    America/Los_Angeles
    SystemV/EST5EDT
    Pacific/Majuro
    America/Argentina/Buenos_Aires
    Europe/Nicosia
    Pacific/Guadalcanal
    Europe/Athens
    US/Pacific
    Europe/Monaco
    =====================
    Asia/Shanghai
    2020-12-12T20:56:27.214+01:00[Europe/Monaco]
    =====================
    2020-12-12T05:56:27.225

## DateTimeFormatter类 - 用于解析日期字符串和格式化日期输出 ##

DateTimeFormatter用于解析日期字符串和格式化日期输出，创建格式化器最简单的方法是通过 DateTimeFormatter 的静态工厂方法以及常量。

在java8之前，我们进行时间格式化主要是使用`SimpleDateFormat`，而在java8中，主要是使用`DateTimeFormatter`，java8中，预定义了一些标准的时间格式，我们可以直接将时间转换为标准的时间格式

**常用API** ：

*  ofPattern(“yyyy-MM-dd”)：静态方法，通过给定格式获取对象
 *  format()：把一个日期对象的**默认格式** 格式化成**指定的格式**的**字符串**

@Test
    public void test12() { 
        // 之前格式化日期的类 new SimpleDateFormat()
        //JDK1.8 DateTimeFormatter
        //指定格式 静态方法 ofPattern()
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        // DateTimeFormatter 自带的格式方法
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
    
        //把日期对象，格式化成字符串
        String format = formatter.format(now);
        //刚才的方式是使用的日期自带的格式化方法
        String format1 = now.format(formatter);
        System.out.println(format);
        System.out.println(format1);
    }

输出结果

2020-12-12 17:28:50
    2020-12-12 17:28:50

### 格式化输出 & 字符串解析 ###

`java.time.format.DateTimeFormatter` 能够进行 `TemporalAccessor` 类型（包括：`LocalDate`、`LocalTime`、`LocalDateTime`、`ZonedDateTime`）的格式化输出。同时，`LocalDate`、`LocalTime`、`LocalDateTime`、`ZonedDateTime` 提供了静态的 parse 方法，能够进行字符串解析。

`LocalDate`、`LocalTime`、`LocalDateTime`、`ZonedDateTime` 允许基于类型的默认格式进行格式化输出和字符串解析。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>类型</th> 
   <th>默认格式示例</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><code>Instant</code></td> 
   <td>2017-11-23T10:15:30.00Z</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>LocalDate</code></td> 
   <td>2017-11-23</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>LocalTime</code></td> 
   <td>10:15:30</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>LocalDateTime</code></td> 
   <td>2017-11-23T10:15:30</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>ZonedDateTime</code></td> 
   <td>2017-11-23T10:15:30+01:00[Asia/Shanghai]</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 使用`SimpleDateFormat`的正确姿势 ##

方法一：在需要执行格式化的地方都新建SimpleDateFormat实例，使用局部变量来存放SimpleDateFormat实例

public static String formatDate(Date date) { 
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        return sdf.format(date);
    }

这种方法可能会导致短期内创建大量的SimpleDateFormat实例，如解析一个excel表格里的字符串日期。

方法二：为了避免创建大量的SimpleDateFormat实例，往往会考虑把SimpleDateFormat实例设为静态成员变量，共享SimpleDateFormat对象。这种情况下就得对SimpleDateFormat添加同步。

private static SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    
    public static String formatDate(Date date) { 
        synchronized (sdf) { 
            return sdf.format(date);
        }
    }

这种方法的缺点也很明显，就是在高并发的环境下会导致解析被阻塞。

方法三（**推荐**）：要在高并发环境下能有比较好的体验，可以使用ThreadLocal来限制SimpleDateFormat只能在线程内共享，这样就避免了多线程导致的线程安全问题。

private static ThreadLocal<DateFormat> threadLocal = new ThreadLocal<DateFormat>() { 
        @Override
        protected DateFormat initialValue() { 
            return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        }
    };
    
    public static String formatDate(Date date) { 
        return threadLocal.get().format(date);
    }

## Java8 日期时间类与Date类的相互转化 ##

在转换中，我们需要注意，因为java8之前Date是包含日期和时间的，而LocalDate只包含日期，LocalTime只包含时间，所以与Date在互转中，势必会丢失日期或者时间，或者会使用起始时间。如果转LocalDateTime，那么就不存在信息误差。

### Date和Instant互相转换 ###

@Test
    public void test18() { 
        //Date与Instant互相转换
        Instant instant  = Instant.now();
        Date date = Date.from(instant);
        System.out.println(date);
    
        Instant instant2 = date.toInstant();
        System.out.println(instant2);
    }

输出结果

Sat Dec 12 21:18:13 CST 2020
    2020-12-12T13:18:13.129Z

### Date与LocalDateTime互相转换 ###

@Test
    public void test19() { 
        //Date - LocalDateTime
        Date date = new Date();
        System.out.println("current date: " + date);
    
        LocalDateTime localDateTime1 = date.toInstant().atZone(ZoneId.systemDefault()).toLocalDateTime();
        System.out.println("localDateTime1: " + localDateTime1);
    
        LocalDateTime localDateTime2 = LocalDateTime.ofInstant(date.toInstant(), ZoneId.systemDefault());
        System.out.println("localDateTime2: " + localDateTime2);
    
        //LocalDateTime - Date
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
        System.out.println("localDateTime: " + localDateTime);
    
        Date date1 = Date.from(localDateTime.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant());
        System.out.println("date1: " + date1);
    }

输出结果

current date: Sat Dec 12 21:27:47 CST 2020
    localDateTime1: 2020-12-12T21:27:47.592
    localDateTime2: 2020-12-12T21:27:47.592
    localDateTime: 2020-12-12T21:27:47.652
    date1: Sat Dec 12 21:27:47 CST 2020

### Date与LocalDate互相转换 ###

@Test
    public void test20() { 
        Date date = new Date();
        System.out.println("current date: " + date);
    
        // Date -LocalDate
        LocalDate localDate = date.toInstant().atZone(ZoneId.systemDefault()).toLocalDate();
        System.out.println("localDate: " + localDate);
    
        // LocalDate -Date
        LocalDate localDate1 = LocalDate.now();
        //因为LocalDate不包含时间，所以转Date时，会默认转为当天的起始时间，00:00:00
        Instant instant = localDate1.atStartOfDay().atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant();
        Date date1 = Date.from(instant);
        System.out.println("date1: " + date1);
    }

输出结果

current date: Sat Dec 12 21:37:51 CST 2020
    localDate: 2020-12-12
    date1: Sat Dec 12 00:00:00 CST 2020

### Date转换为LocalTime ###

@Test
    public void test21() { 
        Date date = new Date();
        System.out.println("current date: " + date);
    
        // Date - LocalTime
        LocalTime localTime = date.toInstant().atZone(ZoneId.systemDefault()).toLocalTime();
        System.out.println("localTime: " + localTime);
    }

输出结果

current date: Sat Dec 12 21:40:47 CST 2020
    localTime: 21:40:47.596

### GregorianCalendar与ZonedDateTime相互转换 ###

@Test
    public void test22() { 
        //GregorianCalendar与ZonedDateTime相互转换
        ZonedDateTime zonedDateTime = new GregorianCalendar().toZonedDateTime();
        System.out.println("zonedDateTime: " + zonedDateTime);
        GregorianCalendar calendar = GregorianCalendar.from(zonedDateTime);
        System.out.println("calendar: " + calendar.getTime());
    }

输出结果

zonedDateTime: 2020-12-12T21:55:08.286+08:00[Asia/Shanghai]
    calendar: Sat Dec 12 21:55:08 CST 2020

## Java 8日期时间类图 ##

![img][]

类图所示，java.time.temporal 提供的接口：

1.  `TemporalField`：日期与时间 “字段”，例如：2017-11-18 中的 18 “天”
2.  `TemporalUnit`：时间 “单位”，例如：1 年 13 天的 13 “天”
3.  `TemporalAccessor`：“时间相关” 对象的 “只读” 接口
4.  `Temporal`：“时间相关” 对象的 “读写” 接口，继承自 `TemporalAccessor`
5.  `TemporalAdjuster`：`Temporal` 类型对象 “设置 & 调整” 的函数式接口
6.  `TemporalAmount`：时间段

java.time 提供的类：

1.  `Instant`、`LocalDate`、`LocalTime`、`LocalDateTime`、`ZonedDateTime`：实现 `Temporal` 与 `TemporalAdjuster` 接口
2.  `Duration`、`Period`：实现 `TemporalAmount` 接口

## Java 8时间日期 API 中的设计模式 ##

*  工厂模式：now()、of() 等工厂方法直接生成日期或者日期时间。
 *  策略模式：LocalDate/LocalTime/LocalDateTime/ZonedDateTime，针对日期、时间、日期和时间、带时区的日期时间，使用具体的时间日期类处理。策略模式在设计一整套东西时，对开发者特别友好。
    
    前面也提到，所有新的日期时间 API 类都实现了一系列方法用以完成通用的任务，如：加、减、格式化、解析、从日期/时间中提取单独部分。一旦你使用了其中某个类的方法，那么非常容易上手其他类的使用。
 *  构建者模式：Java 8 开始在 Calendar 中加入了构建者类，可以按如下方式生成新的 Calendar 对象。

这里设计模式与标准的教科书式的设计模式可能有所区别，所以我们在使用设计模式时也应灵活处理，不是一成不变的。

## Java 8的日期时间API总结 ##

前面详细介绍了Java 8的日期时间API，现在进行简单总结一下。

新的时间与日期 API 中很重要的一点是，它定义清楚了基本的时间与日期的概念，比方说日期、时间、瞬时时间、持续时间、时区及时间段。它们都是基于 ISO8601 日历系统，它是世界民用历法，也就是我们所说的公历。

`java.time`包下主要包含下面几个主要的类：

*  LocalDate：表示不带时间的日期，比如：2016-10-20
 *  LocalTime：表示不带日期的时间，比如：23:12:10
 *  LocalDateTime：日期时间，比如：2016-10-20 23:14:21
 *  TemporalAdjuster : 时间调节器
 *  TemporalAdjusters：获得指定日期时间等，如当月的第一天、今年的最后一天等
 *  Duration：持续时间，计算两个“时间”的间隔
 *  Period：日期间隔，计算两个“日期”的间隔
 *  Instant：Unix 时间，它代表的是时间戳，比如 `2018-01-14T02:20:13.592Z`
 *  Clock：时钟，获取某个时区下的瞬时时间
 *  ZoneId：时区id，例如 `Asia/Shanghai`等
 *  ZonedDateTime：带时区的日期时间
 *  DateTimeFormatter：时间格式化

新的 API 区分各种日期时间概念并且各个概念使用相似的方法定义模式，这种相似性非常有利于 API 的学习。总结一下一般的方法规律：

*  of：静态工厂方法，用于创建实例
 *  now：静态工厂方法，用当前时间创建实例
 *  parse：静态工厂方法，从字符串解析得到对象实例
 *  get：获取对象的部分状态
 *  is：检查某些东西的是否是 true，例如比较时间前后
 *  with：返回一个部分状态改变了的时间日期对象拷贝(单独一个with方法,参数为TemporalAdjusters类型)
 *  plus：返回一个时间增加了的时间日期对象拷贝
 *  minus：返回一个时间减少了的时间日期对象拷贝
 *  to：把当前时间日期对象转换成另外一个，可能会损失部分状态。
 *  at：把这个对象与另一个对象组合起来，例如：date.atTime(time)
 *  format：将时间日期格式化为字符串

最后再次声明，Java 8 中新的时间与日期 API 中的所有类都是不可变且线程安全的，任何修改操作都会返回一个新的实例，而之前 java.util.Date、Calendar 以及 SimpleDateFormat 这些关键的类都不是线程安全的。

[GMT]: https://baike.baidu.com/item/%E4%B8%96%E7%95%8C%E6%97%B6
[UTC]: https://baike.baidu.com/item/%E5%8D%8F%E8%B0%83%E4%B8%96%E7%95%8C%E6%97%B6
[Link 1]: https://baike.baidu.com/item/%E6%97%B6%E5%8C%BA
[Unix]: https://baike.baidu.com/item/unix%E6%97%B6%E9%97%B4%E6%88%B3
[NTP]: https://baike.baidu.com/item/%E7%BD%91%E7%BB%9C%E6%97%B6%E9%97%B4%E5%8D%8F%E8%AE%AE
[img]: /images/20210920/5272a9bc669945cc97afe58162dfa419.png