前言

本来想写下Java 8的日期/时间API，发现已经有篇不错的文章了，那就直接转载吧~

PS：主要内容没变，做了部分修改。

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译文链接：

Java 8中的日期/时间（Date/Time）API是开发人员最受追捧的变化之一，Java从一开始就没有对日期/时间一致性处理的方法，因此在Java 8中新增的日期/时间API也是除Java核心API以外另一项倍受欢迎的内容。

为什么我们需要新的Java日期/时间API？

在开始研究Java 8日期/时间API之前，让我们先来看一下为什么我们需要这样一个新的API。在Java 8之前中，日期和时间相关的类存在如下问题：

• Java中日期/时间类的定义并不一致，在java.util和java.sql的包中都有日期类，此外用于格式化和解析的类在java.text包中定义。
• java.util.Date同时包含日期和时间，而java.sql.Date仅包含日期，将其纳入java.sql包并不合理。另外这两个类都有相同的名字，这本身就是一个非常糟糕的设计。
• 对于时间、时间戳、格式化以及解析，并没有一些明确定义的类。对于格式化和解析的需求，我们有java.text.DateFormat抽象类，但通常情况下，SimpleDateFormat类被用于此类需求。
• 所有的日期类都是可变的，因此他们都不是线程安全的，这是Java日期类最大的问题之一。
• 日期类并不提供国际化，没有时区支持，虽然引入了java.util.Calendar和java.util.TimeZone类，但他们同样存在上述所有的问题。

在现有的日期和日历类中定义的方法还存在一些其他的问题，但以上问题已经很清晰地表明：Java需要一个健壮的日期/时间类。这也是为什么，作为旧的日期/时间API的替换者，在Java 8日期/时间需求中扮演重要角色的原因。

Java 8日期/时间API

Java 8日期/时间API是规范的实现，它的目标是克服旧的日期/时间API实现中所有的缺陷，新的日期/时间API的一些设计原则如下：

• 不变性：新的日期/时间API中，所有的类都是不可变的，这种设计有利于并发编程。
• 关注点分离：新的API将人可读的日期时间和机器时间（unix timestamp）明确分离，它为日期（Date）、时间（Time）、日期时间（DateTime）、时间戳（unix timestamp）以及时区定义了不同的类。
• 清晰：在所有的类中，方法都被明确定义用以完成相同的行为。举个例子，要拿到当前实例我们可以使用now()方法，在所有的类中都定义了format()和parse()方法，而不是像以前那样专门有一个独立的类。为了更好的处理问题，所有的类都使用了工厂模式和策略模式，一旦你使用了其中某个类的方法，与其他类协同工作并不困难。
• 实用操作：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等操作。
• 可扩展性：新的日期/时间API是工作在ISO-8601日历系统上的，但我们也可以将其应用在非IOS的日历上。

Java日期/时间API包

Java日期/时间API由以下包组成：

• java.time包：这是新的Java日期/时间API的基础包，所有的主要基础类都是这个包的一部分，如：LocalDate, LocalTime, LocalDateTime, Instant, Period, Duration等等。所有这些类都是不可变的和线程安全的，在大多数情况下，这些类足够应付常见需求。
• java.time.chrono包：这个包为非ISO的日历系统定义了一些泛化的API，我们可以扩展AbstractChronology类来创建自己的日历系统。
• java.time.format包：这个包包含能够格式化和解析日期时间对象的类，在绝大多数情况下，我们不应该直接使用它们，因为java.time包中相应的类已经提供了格式化和解析的方法。
• java.time.temporal包：这个包包含一些时态对象，我们可以用其找出关于日期/时间对象的某个特定日期或时间，比如说，可以找到某月的第一天或最后一天。你可以非常容易地认出这些方法，因为它们都具有“withXXX”的格式。
• java.time.zone包：这个包包含支持不同时区以及相关规则的类。

Java日期/时间API示例

我们已经浏览了Java 8日期/时间API中的大多数重要部分，是时候根据示例深入了解其中的核心类了。

LocalDate

LocalDate是一个不可变的类，它表示默认格式(yyyy-MM-dd)的日期，我们可以使用now()方法得到当前时间，也可以提供输入年份、月份和日期的输入参数来创建一个LocalDate实例。该类为now()方法提供了重载方法，我们可以传入ZoneId来获得指定时区的日期。该类提供与java.sql.Date相同的功能，对于如何使用该类，我们来看一个简单的例子。

import java.time.LocalDate;import java.time.Month;import java.time.ZoneId;/** * LocalDate Examples *  * @author pankaj * */public class LocalDateExample{    public static void main(String[] args)    {        // 当前日期        LocalDate today = LocalDate.now();        System.out.println("当前日期=" + today);        // 通过传入的参数创建LocalDate对象        LocalDate firstDay_2014 = LocalDate.of(2014, Month.JANUARY, 1);        System.out.println("指定日期=" + firstDay_2014);        // 根据有效输入创建日期，以下代码会抛异常，无效输入，2014年2月没有29日        // LocalDate feb29_2014 = LocalDate.of(2014, Month.FEBRUARY, 29);        // Exception in thread "main" java.time.DateTimeException:        // Invalid date 'February 29' as '2014' is not a leap year        // 获取不同时区的日期 "Asia/Kolkata", you can get it from ZoneId javadoc        LocalDate todayKolkata = LocalDate.now(ZoneId.of("Asia/Kolkata"));        System.out.println("当前印度标准日期=" + todayKolkata);        // java.time.zone.ZoneRulesException: Unknown time-zone ID: IST        // LocalDate todayIST = LocalDate.now(ZoneId.of("IST"));        // 从基准日期获取日期  例如： 01/01/1970        LocalDate dateFromBase = LocalDate.ofEpochDay(365);        System.out.println("基准日期的第365天= " + dateFromBase);        //2014年的第一百天        LocalDate hundredDay2014 = LocalDate.ofYearDay(2014, 100);        System.out.println("2014年的第一百天=" + hundredDay2014);    }}

示例方法的详解都包含在注释内，当我们运行程序时，可以得到以下输出：

当前日期=2016-10-17

指定日期=2014-01-01

当前印度标准日期=2016-10-17

基准日期的第365天= 1971-01-01

2014年的第一百天=2014-04-10

LocalTime

LocalTime是一个不可变的类，它的实例代表一个符合人类可读格式的时间，默认格式是hh:mm:ss.zzz。像LocalDate一样，该类也提供了时区支持，同时也可以传入小时、分钟和秒等输入参数创建实例，我们来看一个简单的程序，演示该类的使用方法。

import java.time.LocalTime;import java.time.ZoneId;/** * LocalTime Examples *  * @author pankaj * */public class LocalTimeExample{    public static void main(String[] args)    {        // Current Time        LocalTime time = LocalTime.now();        System.out.println("Current Time=" + time);        // Creating LocalTime by providing input arguments        LocalTime specificTime = LocalTime.of(12, 20, 25, 40);        System.out.println("Specific Time of Day=" + specificTime);        // Try creating time by providing invalid inputs        // LocalTime invalidTime = LocalTime.of(25,20);        // Exception in thread "main" java.time.DateTimeException:        // Invalid value for HourOfDay (valid values 0 - 23): 25        // Current date in "Asia/Kolkata", you can get it from ZoneId javadoc        LocalTime timeKolkata = LocalTime.now(ZoneId.of("Asia/Kolkata"));        System.out.println("Current Time in IST=" + timeKolkata);        // java.time.zone.ZoneRulesException: Unknown time-zone ID: IST        // LocalTime todayIST = LocalTime.now(ZoneId.of("IST"));        // Getting date from the base date i.e 01/01/1970        LocalTime specificSecondTime = LocalTime.ofSecondOfDay(10000);        System.out.println("10000th second time= " + specificSecondTime);    }}

当运行以上程序时，可以看到如下输出。

Current Time=16:19:00.232

Specific Time of Day=12:20:25.000000040

Current Time in IST=13:49:00.233

10000th second time= 02:46:40

LocalDateTime

LocalDateTime是一个不可变的日期-时间对象，它表示一组日期-时间，默认格式是yyyy-MM-dd-HH-mm-ss.zzz。它提供了一个工厂方法，通过接收LocalDate和LocalTime输入参数，来创建LocalDateTime实例。我们来看一个简单的例子。

import java.time.LocalDate;import java.time.LocalDateTime;import java.time.LocalTime;import java.time.Month;import java.time.ZoneId;import java.time.ZoneOffset;public class LocalDateTimeExample{    public static void main(String[] args)    {        // Current Date        LocalDateTime today = LocalDateTime.now();        System.out.println("Current DateTime=" + today);        // Current Date using LocalDate and LocalTime        today = LocalDateTime.of(LocalDate.now(), LocalTime.now());        System.out.println("Current DateTime=" + today);        // Creating LocalDateTime by providing input arguments        LocalDateTime specificDate = LocalDateTime.of(2014, Month.JANUARY, 1, 10, 10, 30);        System.out.println("Specific Date=" + specificDate);        // Try creating date by providing invalid inputs        // LocalDateTime feb29_2014 = LocalDateTime.of(2014, Month.FEBRUARY, 28,        // 25,1,1);        // Exception in thread "main" java.time.DateTimeException:        // Invalid value for HourOfDay (valid values 0 - 23): 25        // Current date in "Asia/Kolkata", you can get it from ZoneId javadoc        LocalDateTime todayKolkata = LocalDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Kolkata"));        System.out.println("Current Date in IST=" + todayKolkata);        // java.time.zone.ZoneRulesException: Unknown time-zone ID: IST        // LocalDateTime todayIST = LocalDateTime.now(ZoneId.of("IST"));        // Getting date from the base date i.e 01/01/1970        LocalDateTime dateFromBase = LocalDateTime.ofEpochSecond(10000, 0, ZoneOffset.UTC);        System.out.println("10000th second time from 01/01/1970= " + dateFromBase);    }}

在所有这三个例子中，我们已经看到如果我们提供了无效的参数去创建日期/时间，那么系统会抛出java.time.DateTimeException，这是一种运行时异常，我们并不需要显式地捕获它。同时我们也看到，能够通过传入ZoneId得到日期/时间数据，你可以从它的Javadoc中得到支持的Zoneid的列表，当运行以上类时，可以得到以下输出。

Current DateTime=2016-10-17T16:22:19.453

Current DateTime=2016-10-17T16:22:19.453

Specific Date=2014-01-01T10:10:30

Current Date in IST=2016-10-17T13:52:19.454

10000th second time from 01/01/1970= 1970-01-01T02:46:40

Instant

Instant类是用在机器可读的时间格式上的，它以Unix时间戳的形式存储日期时间，我们来看一个简单的程序。

import java.time.Duration;import java.time.Instant;public class InstantExample{    public static void main(String[] args)    {        // Current timestamp        Instant timestamp = Instant.now();        System.out.println("Current Timestamp = " + timestamp);        // Instant from timestamp        Instant specificTime = Instant.ofEpochMilli(timestamp.toEpochMilli());        System.out.println("Specific Time = " + specificTime);        // Duration example        Duration thirtyDay = Duration.ofDays(30);        System.out.println(thirtyDay);    }}

输出结果如下：

Current Timestamp = 2016-10-17T08:25:08.069Z

Specific Time = 2016-10-17T08:25:08.069Z

PT720H

JAVA 8日期/时间工具方法

我们早些时候提到过，大多数日期/时间API类都实现了一系列工具方法，如：加/减天数、周数、月份数，等等。还有其他的工具方法能够使用TemporalAdjuster调整日期，并计算两个日期间的周期。

import java.time.LocalDate;import java.time.LocalTime;import java.time.Period;import java.time.temporal.TemporalAdjusters;public class DateAPIUtilities{    public static void main(String[] args)    {        LocalDate today = LocalDate.now();        // Get the Year, check if it's leap year        System.out.println("Year " + today.getYear() + " is Leap Year? " + today.isLeapYear());        // Compare two LocalDate for before and after        System.out.println("Today is before 01/01/2015? " + today.isBefore(LocalDate.of(2015, 1, 1)));        // Create LocalDateTime from LocalDate        System.out.println("Current Time=" + today.atTime(LocalTime.now()));        // plus and minus operations        System.out.println("10 days after today will be " + today.plusDays(10));        System.out.println("3 weeks after today will be " + today.plusWeeks(3));        System.out.println("20 months after today will be " + today.plusMonths(20));        System.out.println("10 days before today will be " + today.minusDays(10));        System.out.println("3 weeks before today will be " + today.minusWeeks(3));        System.out.println("20 months before today will be " + today.minusMonths(20));        // Temporal adjusters for adjusting the dates        System.out.println("First date of this month= " + today.with(TemporalAdjusters.firstDayOfMonth()));        LocalDate lastDayOfYear = today.with(TemporalAdjusters.lastDayOfYear());        System.out.println("Last date of this year= " + lastDayOfYear);        Period period = today.until(lastDayOfYear);        System.out.println("Period Format= " + period);        System.out.println("Months remaining in the year= " + period.getMonths());    }}

上述程序的输出是：

Year 2016 is Leap Year? true

Today is before 01/01/2015? false

Current Time=2016-10-17T16:30:30.743

10 days after today will be 2016-10-27

3 weeks after today will be 2016-11-07

20 months after today will be 2018-06-17

10 days before today will be 2016-10-07

3 weeks before today will be 2016-09-26

20 months before today will be 2015-02-17

First date of this month= 2016-10-01

Last date of this year= 2016-12-31

Period Format= P2M14D

Months remaining in the year= 2

解析和格式化

将一个日期格式转换为不同的格式，之后再解析一个字符串，得到日期时间对象，这些都是很常见的。我们来看一下简单的例子。

import java.time.Instant;import java.time.LocalDate;import java.time.LocalDateTime;import java.time.format.DateTimeFormatter;public class DateParseFormatExample{    public static void main(String[] args)    {        // Format examples        LocalDate date = LocalDate.now();        // default format        System.out.println("Default format of LocalDate=" + date);        // specific format        System.out.println(date.format(DateTimeFormatter.ofPattern("d::MMM::uuuu")));        System.out.println(date.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE));        LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now();        // default format        System.out.println("Default format of LocalDateTime=" + dateTime);        // specific format        System.out.println(dateTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("d::MMM::uuuu HH::mm::ss")));        System.out.println(dateTime.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE));        Instant timestamp = Instant.now();        // default format        System.out.println("Default format of Instant=" + timestamp);        // Parse examples        LocalDateTime dt = LocalDateTime.parse("27::四月::2014 21::39::48",            DateTimeFormatter.ofPattern("d::MMM::uuuu HH::mm::ss"));        System.out.println("Default format after parsing = " + dt);    }}

当运行以上程序时，可以看到如下输出：

Default format of LocalDate=2016-10-17

17::十月::2016

20161017

Default format of LocalDateTime=2016-10-17T16:37:47.846

17::十月::2016 16::37::47

20161017

Default format of Instant=2016-10-17T08:37:47.847Z

Default format after parsing = 2014-04-27T21:39:48

旧的日期时间支持

旧的日期/时间类已经在几乎所有的应用程序中使用，因此做到向下兼容是必须的。这也是为什么会有若干工具方法帮助我们将旧的类转换为新的类，反之亦然。我们来看一下简单的例子。

import java.time.Instant;import java.time.LocalDateTime;import java.time.ZoneId;import java.time.ZonedDateTime;import java.util.Calendar;import java.util.Date;import java.util.GregorianCalendar;import java.util.TimeZone;public class DateAPILegacySupport{    public static void main(String[] args)    {        // Date to Instant        Instant timestamp = new Date().toInstant();        // Now we can convert Instant to LocalDateTime or other similar classes        LocalDateTime date = LocalDateTime.ofInstant(timestamp,            ZoneId.of(ZoneId.SHORT_IDS.get("PST")));        System.out.println("Date = " + date);        // Calendar to Instant        Instant time = Calendar.getInstance().toInstant();        System.out.println(time);        // TimeZone to ZoneId        ZoneId defaultZone = TimeZone.getDefault().toZoneId();        System.out.println(defaultZone);        // ZonedDateTime from specific Calendar        ZonedDateTime gregorianCalendarDateTime = new GregorianCalendar().toZonedDateTime();        System.out.println(gregorianCalendarDateTime);        // Date API to Legacy classes        Date dt = Date.from(Instant.now());        System.out.println(dt);        TimeZone tz = TimeZone.getTimeZone(defaultZone);        System.out.println(tz);        GregorianCalendar gc = GregorianCalendar.from(gregorianCalendarDateTime);        System.out.println(gc);    }}

当运行以上程序时，可以看到如下输出。

Date = 2016-10-17T01:39:34.121

2016-10-17T08:39:34.176Z

Asia/Shanghai

2016-10-17T16:39:34.191+08:00[Asia/Shanghai]

Mon Oct 17 16:39:34 CST 2016

sun.util.calendar.ZoneInfo[id="Asia/Shanghai",offset=28800000,dstSavings=0,useDaylight=false,transitions=19,lastRule=null]

java.util.GregorianCalendar[time=1476693574191,areFieldsSet=true,areAllFieldsSet=true,lenient=true,zone=sun.util.calendar.ZoneInfo[id="Asia/Shanghai",offset=28800000,dstSavings=0,useDaylight=false,transitions=19,lastRule=null],firstDayOfWeek=2,minimalDaysInFirstWeek=4,ERA=1,YEAR=2016,MONTH=9,WEEK_OF_YEAR=42,WEEK_OF_MONTH=3,DAY_OF_MONTH=17,DAY_OF_YEAR=291,DAY_OF_WEEK=2,DAY_OF_WEEK_IN_MONTH=3,AM_PM=1,HOUR=4,HOUR_OF_DAY=16,MINUTE=39,SECOND=34,MILLISECOND=191,ZONE_OFFSET=28800000,DST_OFFSET=0]

你可以看到，旧的TimeZone和GregorianCalendar类的toString()方法太啰嗦了，一点都不友好。

结语

这就是所有的Java 8 日期/时间API的内容，我非常喜欢这个API，它易于使用，同时它采取了某项工作，使相似的方法也易于寻找，虽然从旧的类转移到新的日期时间类需要消耗一定的时间，但我相信这是值得的。

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