Java时间处理3---Java8中Instant、Duration、Period、Clock介绍

痛定思痛。 2022-12-10 08:56 259阅读 0赞

# 前言 #

前面文章对Java中的Date和Calendar类进行了介绍，在Java8以前，Javaer处理时间基本都是使用这两个类。

然鹅在使用过程中一个很尴尬的场景就是Date大部分方法废弃，Calendar又有很多不太友好的设计(月份从0开始)

终于，Java8中提供了一套全新的时间处理库，源码中的目录为`java.time`，该包中的类都是`不可变且线程安全`。

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看上图感觉新的`time`包下好像有很多都是新的类，感觉看着很头大啊，不过不用担心新提供的处理类中方法设计具有规律性，并且模块清晰，上手较快。

下面对比较常用的类库进行介绍。

> 本文主要对Instant、Duration、Period、Clock这四个类进行介绍

*  Instant：时间线上的某一`时间点`
 *  Duration：两个`时间`之间的持续时间,存储秒和纳秒
 *  Period：两个`日期`之间的持续时间,存储年，月和日
 *  Clock：表示真实世界的`时钟`,可通过时钟访问的当前日期和时间

# Instant #

Instant用于记录时间线上某一瞬间的时间点，顾名思义就是时间戳，但它不同于`System.currentTimeMillis();`精度为秒

Instant可以精确到`纳秒`,它的取值范围为：`-1000000000-01-01T00:00Z`到`1000000000-12-31T23:59:59.999999999Z`

下面看下他的常用方法示例：

*  now(): 获取基于UTC时间的Instant
 *  ofEpochMilli(long milli)：根据时间戳(毫秒)创建一个Instant实例
 *  ofEpochSecond(long second): 根据时间戳(秒)创建一个Instant实例
 *  parse(): 根据时间字符串转换为Instant实例

//UTC
    System.out.println(Instant.now());
    //系统时区
    System.out.println(Instant.now(Clock.systemDefaultZone()));
    //根据时间字符串转换为Instant实例
    System.out.println(Instant.parse("2020-06-06T12:12:12Z"));
    Instant instant =Instant.parse("2020-06-06T12:12:12Z");
    long milli = instant.toEpochMilli();
    long second = instant.getEpochSecond();
    //给定时间戳转换为Instant实例
    System.out.println(Instant.ofEpochMilli(milli));
    //给定时间戳转换为Instant实例
    System.out.println(Instant.ofEpochSecond(second));
    //给定时间戳和纳秒值转换为Instant实例
    System.out.println(Instant.ofEpochSecond(second, 111));

输出结果：

2020-07-10T08:37:52.299Z
    2020-07-10T08:37:52.380Z
    2020-06-06T12:12:12Z
    2020-06-06T12:12:12Z
    2020-06-06T12:12:12Z
    2020-06-06T12:12:12.000000111Z

# Duration #

Duration通常用秒或者纳秒相结合来表示一个时间量，最高精度为纳秒  
通常用作表示两个时间之间的间隔,也称作`持续时间`，例如`1s持续时间`表示为`PT1S`

## 创建一个Duration实例 ##

*  ofXXX()系列方法: 根据纳秒、毫秒、秒、分、时、天等时间来构造持续时间
 *  from(TemporalAmount amount)：根据TemporalAmount实例创建Duration对象
 *  parse(CharSequence text)：根据ISO-8601持续时间格式字符串创建Duration对象
 *  between(Temporal startInclusive, Temporal endExclusive)：获取两个时间对象之间的持续时间

System.out.println(Duration.ofNanos(1000));
    System.out.println(Duration.ofMillis(1000));
    System.out.println(Duration.ofSeconds(30));
    System.out.println(Duration.ofSeconds(30,12345));
    System.out.println(Duration.ofMinutes(1));
    System.out.println(Duration.ofHours(1));
    System.out.println(Duration.ofDays(1));
    System.out.println(Duration.of(1000, ChronoUnit.MILLIS));
    System.out.println(Duration.from(ChronoUnit.MINUTES.getDuration()));
    System.out.println(Duration.parse("PT20.345S"));
    System.out.println(Duration.between(Instant.parse("2020-06-23T10:15:30.00Z"), Instant.now()));

输出结果

PT0.000001S
    PT1S
    PT30S
    PT30.000012345S
    PT1M
    PT1H
    PT24H
    PT1S
    PT1M
    PT20.345S
    PT406H26M35.814S

## Duration常用方法 ##

*  getXXX(): 获取持续时间对象具体的秒数或者毫秒数
 *  plusXXX(): 给Duration对象加上指定精度的值
 *  minusXXX(): 给Duration对象减去指定精度的值
 *  withXXX(): 修改Duration对象的秒数or毫秒数
 *  其他方法

Duration d = Duration.parse("PT20.345S");
    
    System.out.println(d.getSeconds());
    System.out.println(d.getNano());
    
    System.out.println(d.withNanos(3456789));//修改纳秒值，返回一个新的Duration
    System.out.println(d.withSeconds(22));//修改秒值，返回一个新的Duration
    
    System.out.println(d.plusNanos(1));//加1纳秒，返回一个新的Duration
    System.out.println(d.plusMillis(100));//加100毫秒，返回一个新的Duration
    System.out.println(d.plusSeconds(1));
    System.out.println(d.minusNanos(1));//减去1纳秒，返回一个新的Duration
    System.out.println(d.minusMillis(100));//减去10毫秒，返回一个新的Duration
    System.out.println(d.minusSeconds(1));
    
    System.out.println(d.isZero());//是否为0
    System.out.println(Duration.ZERO.isZero());//是否为0
    System.out.println(d.isNegative());//是否为负
    System.out.println(d.negated());//求负
    System.out.println(d.negated().abs());//求绝对值

输出结果

20
    345000000
    PT20.003456789S
    PT22.345S
    PT20.345000001S
    PT20.445S
    PT21.345S
    PT20.344999999S
    PT20.245S
    PT19.345S
    false
    true
    false
    PT-20.345S
    PT20.345S

# Period #

与Duration类似都是用来表示持续时间  
但是Period是由年月日为单位的时间量，例如`1年2个月3天`  
与Duration相比，Period的用法与之基本相同

## 初始化Period ##

*  ofXXX()系列方法: 根据年月日来构造持续时间
 *  from(TemporalAmount amount)：根据TemporalAmount实例创建Period对象
 *  parse(CharSequence text)：根据ISO-8601持续时间格式字符串创建Period对象
 *  between(LocalDate startDateInclusive, LocalDate endDateExclusive)：获取两个`日期对象`之间的持续时间

System.out.println(Period.of(1, 2, 3));//根据年月日构造Period
    System.out.println(Period.ofDays(1));
    System.out.println(Period.ofMonths(2));
    System.out.println(Period.ofWeeks(3));//根据周数构造
    System.out.println(Period.ofYears(1));
    System.out.println(Period.from(Period.ofMonths(1)));
    System.out.println(Period.parse("P20Y10M5D"));//根据ISO-8601时间格式字符串进行构造
    //计算两个日期对象之间的持续时间
    System.out.println(Period.between(LocalDate.now().minusYears(1).minusDays(1),LocalDate.now() ));

输出结果

P1Y2M3D
    P1D
    P2M
    P21D
    P1Y
    P1M
    P20Y10M5D
    P1Y1D

## Period常用方法 ##

常用方法的使用方式与Duration也基本类似

*  getXXX(): 获取持续时间对象具体的年、月、日
 *  plusXXX(): 给Period对象加上指定精度的值
 *  minusXXX(): 给Period对象减去指定精度的值
 *  withXXX(): 修改Period对象的某一精度值
 *  其他方法

Period p = Period.of(1, 2, 3);
    //获取年月日
    System.out.println(p.getYears()+"年"+p.getMonths()+"月"+p.getDays()+"日");
    //重设Period的年月日
    System.out.println(p.withYears(3).withMonths(2).withDays(1));
    //加上1天
    System.out.println(p.plusDays(1));
    //减去1天
    System.out.println(p.minusDays(1));
    //判断是否为0
    System.out.println(p.isZero());
    //判断是否为负
    System.out.println(p.isNegative());
    //取负
    System.out.println(p.negated());

输出结果

1年2月3日
    P3Y2M1D
    P1Y2M4D
    P1Y2M2D
    false
    false
    P-1Y-2M-3D

# Clock #

Clock表示一个时钟，Clock的实例用于查找当前时刻，可以使用存储的时区来解释当前时刻以查找当前日期和时间。某种程度上可以使用时钟代替`System.currentTimeMillis()`和`TimeZone.getDefault()`。

我们可以自定义创建一个指定滴答间隔的时钟，用来获取需要的时间日期

**钟表的滴答间隔(tickDuration)**:规定了提供下一个读数的时间间隔。比如，滴答间隔为 1 秒的钟表，读数的分辨率就到 1 秒。滴答间隔为 5 秒的钟表，读数的"分辨率" 就到 5 秒。这里，5 秒的"分辨率"是指，当实际时间数据是 0 或 1、2、3、4 秒时，从它那里得到的读数都是 0 秒。当实际时间数据是 5 或 6、7、8、9 秒时，从它那里得到的读数都是 5 秒。

## Clock的初始化 ##

Clock clock = Clock.systemUTC();
    System.out.println(clock.millis());//打印时钟当前毫秒值
    System.out.println(System.currentTimeMillis());//打印当前毫秒值
    System.out.println(clock.instant().toEpochMilli());//时钟转换为Instant实例并获取时间戳毫秒值

输出结果

1594371253772
    1594371253772
    1594371253773

## 自定义Clock的创建 ##

使用`tick()`方法创建一个滴答间隔为3s的时钟，每1s钟查看一下它的时间

//系统默认时区时钟
    Clock clock = Clock.systemDefaultZone();
    //滴答时间间隔为3秒的时钟
    //当实际时间数据是 0 或 1、2秒时，从它那里得到的读数都是 0 秒。当实际时间数据是 3或 4、5秒时，从它那里得到的读数都是 3 秒。
    Clock tick = Clock.tick(clock, Duration.ofSeconds(3));
    
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        System.out.println(clock.instant()+"---> "+tick.instant());
    }

输出结果如下,可以看到两个时钟每秒钟的计数是不同的：

2020-07-10T08:55:35.182Z---> 2020-07-10T08:55:33Z
    2020-07-10T08:55:36.195Z---> 2020-07-10T08:55:36Z
    2020-07-10T08:55:37.195Z---> 2020-07-10T08:55:36Z
    2020-07-10T08:55:38.196Z---> 2020-07-10T08:55:36Z
    2020-07-10T08:55:39.197Z---> 2020-07-10T08:55:39Z
    2020-07-10T08:55:40.198Z---> 2020-07-10T08:55:39Z
    2020-07-10T08:55:41.198Z---> 2020-07-10T08:55:39Z
    2020-07-10T08:55:42.199Z---> 2020-07-10T08:55:42Z
    2020-07-10T08:55:43.199Z---> 2020-07-10T08:55:42Z
    2020-07-10T08:55:44.200Z---> 2020-07-10T08:55:42Z

使用`tickSeconds()`和`tickMinutes()`创建时钟

*  tickSeconds(ZoneId zone) : 创建一个滴答间隔为1秒的时钟
 *  tickMinutes(ZoneId zone) ：创建一个滴答间隔为1分钟的时钟

//系统默认时区时钟
    Clock clock = Clock.systemDefaultZone();
    //获取滴答间隔为1秒的钟表
    Clock clock1 = Clock.tickSeconds(ZoneId.systemDefault());
    //获取滴答间隔为1分钟的钟表
    Clock clock2 = Clock.tickMinutes(ZoneId.systemDefault());
    
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        System.out.println(clock.instant()+"---> "+clock1.instant()+"---> "+clock2.instant());
    }

输出结果,从左到右依次为，系统默认时钟—>滴答间隔1秒的时钟---->滴答间隔1分钟的时钟

2020-07-10T08:58:58.001Z---> 2020-07-10T08:58:58Z---> 2020-07-10T08:58:00Z
    2020-07-10T08:58:59.001Z---> 2020-07-10T08:58:59Z---> 2020-07-10T08:58:00Z
    2020-07-10T08:59:00.002Z---> 2020-07-10T08:59:00Z---> 2020-07-10T08:59:00Z
    2020-07-10T08:59:01.002Z---> 2020-07-10T08:59:01Z---> 2020-07-10T08:59:00Z
    2020-07-10T08:59:02.002Z---> 2020-07-10T08:59:02Z---> 2020-07-10T08:59:00Z
    2020-07-10T08:59:03.003Z---> 2020-07-10T08:59:03Z---> 2020-07-10T08:59:00Z
    2020-07-10T08:59:04.004Z---> 2020-07-10T08:59:04Z---> 2020-07-10T08:59:00Z
    2020-07-10T08:59:05.005Z---> 2020-07-10T08:59:05Z---> 2020-07-10T08:59:00Z
    2020-07-10T08:59:06.005Z---> 2020-07-10T08:59:06Z---> 2020-07-10T08:59:00Z
    2020-07-10T08:59:07.006Z---> 2020-07-10T08:59:07Z---> 2020-07-10T08:59:00Z

# 总结 #

以上是Java8中针对瞬时时间、持续时间、时钟加入的新工具类，可以看到对于时间的概念区分更加细化、这四个基础的时间概念也是Java8中时间处理比较常用的模块，大家不妨上手敲几段代码试试。

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