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JDK8 新特性之新的日期&时间API，一篇讲清楚！

2023-05-12 12:15:37 来源：博客园

本系列为：从零开始学Java，为千锋教育资深Java教学老师独家创作

致力于为大家讲解清晰Java相关知识点，含有丰富的代码案例及讲解。如果感觉对大家有帮助的话，可以【点个关注】持续追更~

【资料图】

技术类问题，也欢迎大家和我们沟通交流！

前言

在上一篇文章中本系列内容给大家讲解了Java里的格式化问题，这样我们就可以个性化设置日期时间的展示方式了。似乎我们现在已经掌握了不少关于日期和时间的操作技巧，但其实随着时间的不断推移，现实的需求也在不断更新，原先的一些API已经难以满足开发需求了。所以从JDK8之后，为了满足更多的开发需求，Java给我们增加了不少关于日期时间的新特性，接下来本篇文章就带各位来看看这些新特性有哪些。

全文大约 【5400】字，不说废话，只讲可以让你学到技术、明白原理的纯干货！本文带有丰富的案例及配图，让你更好地理解和运用文中的技术概念，并可以给你带来具有足够启迪的思考......

一.新特性概述

在JDK8之前，其实有不少的API都存在着一些问题，日期时间等相关类同样如此。所以从JDK8开始，Java做了较大的改动，出现了很多新特性。其中，java.time包中了就提供了不少新的日期和时间API，主要如下：

●本地日期和时间类：LocalDateTime，LocalDate，LocalTime；
●带时区的日期和时间类：ZonedDateTime；
●时刻类：Instant；
●时区：ZoneId，ZoneOffset；
●时间间隔：Duration。

在格式化操作方面，也推出了一个新的格式化类DateTimeFormatter。

和之前那些旧的API相比，新的时间API严格区分了时刻、本地日期、本地时间和带时区的日期时间，日期和时间的运算更加方便。这些新的API类型几乎全都是final不变类型，我们不必担心其会被修改。并且新的API还修正了旧API中一些不合理的常量设计：

●Month的范围采用1~12，分别表示1月到12月；
●Week的范围采用1~7，分别表示周一到周日。

二.LocalDateTime

1.简介

LocalDateTime是JDK8之后出现的，用来表示本地日期和时间的类。我们可以通过now()方法，默认获取到本地时区的日期和时间。与之前的旧API不同，LocalDateTime、LocalDate和LocalTime默认会严格按照ISO8601规定的日期和时间格式进行打印。

2.获取当前日期和时间

我们可以通过now()方法来获取到当前的日期和时间。我们在执行一行代码时，多少也会消耗一点时间，日期和时间的值可能会对不上，尤其是时间的毫秒数可能会有差异。所以为了保证获取到的日期和时间值差异减少，我们的代码尽量要编写如下：

import java.time.LocalDate;import java.time.LocalDateTime;import java.time.LocalTime;public class Demo10 {public static void main(String[]args) {//获取当前日期和时间LocalDateTimedt= LocalDateTime.now();System.out.println("dt="+dt);//转换到当前日期LocalDated=dt.toLocalDate(); System.out.println("date="+d);//转换到当前时间LocalTimet=dt.toLocalTime(); System.out.println("time="+t);}}

3.of()方法的作用

我们可以通过of()方法，根据指定的日期和时间来创建一个LocalDateTime对象，用法如下：

import java.time.LocalDate;import java.time.LocalDateTime;import java.time.LocalTime;public class Demo11 {public static void main(String[]args) {//根据指定的日期和时间创建LocalDateTime对象//2023-01-25,月份与之前不同：1-12分别表示1-12个月LocalDatedate= LocalDate.of(2023, 1, 25);//20:35:48LocalTimetime= LocalTime.of(20, 35, 48);LocalDateTimedt1= LocalDateTime.of(date,time);System.out.println("dt1=" +dt1);LocalDateTimedt2= LocalDateTime.of(2023, 1, 23, 20, 35, 48);System.out.println("dt2=" +dt2);}}

4.parse()方法的作用

我们可以使用parse()方法，将一个时间格式的字符串解析为LocalDateTime，用法如下：

import java.time.LocalDate;import java.time.LocalDateTime;import java.time.LocalTime;public class Demo11 {public static void main(String[]args) {//解析时间字符串。T是日期和时间的分隔符LocalDateTimedt= LocalDateTime.parse("2023-02-22T20:18:15");System.out.println("dt="+dt);LocalDatedate= LocalDate.parse("2012-10-15");System.out.println("date="+date);LocalTimetime= LocalTime.parse("16:15:20");System.out.println("time="+time);}}

我们要注意，根据ISO8601规定，日期和时间的分隔符是T，标准格式如下：

●日期：yyyy-MM-dd
●时间：HH:mm:ss
●带毫秒的时间：HH:mm:ss.SSS
●日期和时间：yyyy-MM-dd"T"HH:mm:ss
●带毫秒的日期和时间：yyyy-MM-dd"T"HH:mm:ss.SSS

5.时间加减方法

在LocalDateTime中，给我们提供了一系列的加减操作方法，使得我们可以很轻易的实现时间的加减操作，比如给某个日期或时间进行加或减的操作。plusXxx()增加方法如下图所示：

minusXxx()减少方法如下图所示：

import java.time.LocalDateTime;public class Demo13 {public static void main(String[]args) {//对日期进行加减操作LocalDateTimedt1= LocalDateTime.now();System.out.println("dt1=" +dt1);        //加3天减6小时:        LocalDateTimedt2=dt1.plusDays(3).minusHours(6);        //2019-10-31T17:30:59        System.out.println("dt2=" +dt2);                 //减1月:        LocalDateTimedt3=dt2.minusMonths(1);        //2019-09-30T17:30:59        System.out.println("dt3=" +dt3);                 //加两周        LocalDateTimedt4=dt3.plusWeeks(2);        System.out.println("dt4=" +dt4); }}

6.时间调整方法

我们除了可以进行日期和时间的增加、减少操作之外，还可以利用withXxx()方法对日期和时间进行调整，这些方法如下图所示：

从上图可以看出，我们可以对年、月、日、时、分、秒等进行调整，具体含义如下：

●调整年：withYear()
●调整月：withMonth()
●调整日：withDayOfMonth()
●调整时：withHour()
●调整分：withMinute()
●调整秒：withSecond()

import java.time.LocalDateTime;public class Demo14 {public static void main(String[]args) {//对日期进行加减操作LocalDateTimedt1= LocalDateTime.now();System.out.println("dt1=" +dt1);//注意：如果某个月中没有29、30、31等日期,会出现java.time.DateTimeException:Invaliddate"FEBRUARY31"类似的异常。        //LocalDateTimedt2=dt1.withDayOfMonth(31);//日期变为25日        LocalDateTimedt2=dt1.withDayOfMonth(25);        System.out.println("dt2="+dt2); //2019-10-31T20:30:59                //月份变成5月        LocalDateTimedt3=dt2.withMonth(5);        //2023-05-25T20:06:06.768        System.out.println("dt3="+dt3);         //年份变成2024年        LocalDateTimedt4=dt3.withYear(2024);        //2024-05-25T20:06:06.768        System.out.println("dt4=" +dt4); }}

我们在利用withXxx()方法调整时间是，在调整月份时，会相应地调整日期。并且要注意，如果某个月中没有29、30、31等日期,会出现java.time.DateTimeException:Invaliddate"FEBRUARY31"类似的异常，如下图：

7.with()方法

LocalDateTime中有一个通用的with()方法，允许我们进行更复杂的运算，比如获取当月或下个月的第一天、最后一天、第一个周一等操作。

import java.time.DayOfWeek;import java.time.LocalDate;import java.time.LocalDateTime;import java.time.temporal.TemporalAdjusters;public class Demo14 {public static void main(String[]args) {        //获取本月的第一天0:00时刻:        LocalDateTimefirstDay= LocalDate.now().withDayOfMonth(1).atStartOfDay();        System.out.println("firstDay="+firstDay);        //获取本月的最后1天:        LocalDatelastDay= LocalDate.now().with(TemporalAdjusters.lastDayOfMonth());        System.out.println("lastDay="+lastDay);        //获取下个月的第1天:        LocalDatenextMonthFirstDay= LocalDate.now().with(TemporalAdjusters.firstDayOfNextMonth());        System.out.println("nextMonthFirstDay="+nextMonthFirstDay);        //获取本月的第1个周一        LocalDatefirstWeekday= LocalDate.now().with(TemporalAdjusters.firstInMonth(DayOfWeek.MONDAY));        System.out.println("firstWeekday="+firstWeekday);}}

8.isBefore()与isAfter()方法

如果我们判断两个LocalDateTime的先后顺序，可以使用isBefore()、isAfter()方法。

import java.time.LocalDate;import java.time.LocalDateTime;import java.time.LocalTime;public class Demo16 {public static void main(String[]args) {LocalDateTimenow= LocalDateTime.now();        LocalDateTimetarget= LocalDateTime.of(2022, 12, 25, 10, 15, 10);        //判断A日期在B日期之前        System.out.println("before?="+now.isBefore(target));                //判断A日期在B日期之前        System.out.println(LocalDate.now().isBefore(LocalDate.of(2023, 12, 19)));                //判断A时间在B时间之后        System.out.println(LocalTime.now().isAfter(LocalTime.parse("10:15:20")));}}

9.Duration时间间隔和Period间隔天数

我们可以使用Duration表示两个时刻之间的时间间隔，用Period表示两个日期之间的间隔天数。

Duration和Period的表示方法也符合ISO8601的格式，它以P...T...的形式表示。P...T之间表示日期间隔，T后面表示时间间隔，如果是PT...的格式表示仅有时间间隔。

所以如果是两个LocalDateTime之间的差值，要使用Duration表示，形式为PT12H10M30S，意思是间隔12小时10分钟30秒。而两个LocalDate之间的差值用Period表示，形式为P1M21D，表示间隔1个月21天。

import java.time.Duration;import java.time.LocalDate;import java.time.LocalDateTime;import java.time.Period;public class Demo17 {public static void main(String[]args) {LocalDateTimestart= LocalDateTime.of(2023, 05, 24, 13, 15, 20);        LocalDateTimeend= LocalDateTime.of(2025, 11, 8, 19, 25, 30);        //计算两个时间的间隔        Durationd= Duration.between(start,end);        //PT21582H10M10S,间隔21582小时10分10秒        System.out.println("duration="+d);         //计算两个日期的间隔        Periodp= LocalDate.of(2022, 12, 11).until(LocalDate.of(2025, 2, 22));        //P2Y2M11D,间隔2个月11天        System.out.println("period="+p);                 //我们也可以使用ofXxx()或parse()方法直接创建Duration        //10hours        Durationd1= Duration.ofHours(10);        //2day,4hours,5minutes        Durationd2= Duration.parse("P2DT4H5M");         System.out.println("d1="+d1);         System.out.println("d2="+d2); }}

三.ZonedDateTime

1.简介

我们知道，LocalDateTime表示本地日期和时间，如果我们要表示一个带时区的日期和时间，就需要使用ZonedDateTime了。ZonedDateTime相当于是LocalDateTime+ZoneId，其中ZoneId是java.time引入的新的时区类，它与旧的java.util.TimeZone是有区别的。在ZonedDateTime中也提供了plusDays()等加减操作，使用起来也非常地方便。

2.创建方式

如果我们想要创建一个ZonedDateTime对象，可以有以下几种方法：

●通过now()方法返回ZonedDateTime对象；
●通过给LocalDateTime附加ZoneId获取。

接下来我们就通过一些具体的案例来给大家展示一下ZonedDateTime到底是怎么创建的

2.1now()方法

我们先来看看通过now()方法如何创建一个ZonedDateTime对象。

import java.time.ZoneId;import java.time.ZonedDateTime;public class Demo18 {public static void main(String[]args) {//获取默认时区的时间对象ZonedDateTimezdt1= ZonedDateTime.now(); System.out.println("zdt1="+zdt1); //获取指定时区的时间对象        ZonedDateTimezdt2= ZonedDateTime.now(ZoneId.of("America/New_York"));        System.out.println("zdt2="+zdt2); }}

在这个案例中，我们获得的两个ZonedDateTime对象，它们的时区虽然不同，但时间都是同一时刻的，如果毫秒数不同是在执行语句时有一点时间差。

2.2附加ZoneId

我们再来通过给LocalDateTime附加ZoneId的方式来获取一个LocalDateTime对象。

import java.time.LocalDateTime;import java.time.ZoneId;import java.time.ZonedDateTime;public class Demo19 {public static void main(String[]args) {LocalDateTimeldt= LocalDateTime.of(2023, 1, 25, 10, 15, 11);//获取默认时区的时间对象ZonedDateTimezdt1=ldt.atZone(ZoneId.systemDefault());System.out.println("zdt1=" +zdt1);//获取指定时区的时间对象ZonedDateTimezdt2=ldt.atZone(ZoneId.of("America/New_York"));System.out.println("zdt2=" +zdt2);}}

这种方式创建的ZonedDateTime对象，其日期和时间与LocalDateTime相同，但附加的时区不同，因此是两个不同的时刻。

3.时区转换

有时候我们的项目中，需要将A时区的时间转换成B时区的时间，要在两个时区直接进行切换。以前的时候就需要我们自己计算，非得的麻烦且复杂，现在新的JavaAPI中直接给我们带了负责时区转换的方法。比如withZoneSameInstant()方法，就可以将一个关联的时区转换到另一个时区，转换后的日期和时间也会相应调整。

import java.time.ZoneId;import java.time.ZonedDateTime;public class Demo20 {public static void main(String[]args) {//将北京时间转为纽约时间//获取北京时区的当前时间//注意：这里的时区名字不能随便瞎写，否则会产生java.time.zone.ZoneRulesException:Unknowntime-zoneID:Asia/Beijing        ZonedDateTimezdt1= ZonedDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Shanghai"));        System.out.println("zdt1=" +zdt1);                //将当前时区的时间，转换为纽约时间        ZonedDateTimezdt2=zdt1.withZoneSameInstant(ZoneId.of("America/New_York"));System.out.println("zdt2=" +zdt2);        //转换为本地时间LocalDateTimeldt=zdt2.toLocalDateTime();System.out.println("ldt=" +ldt);}}

注意：

时区的名字不能随便瞎写，否则会产生java.time.zone.ZoneRulesException:Unknowntime-zoneID:Asia/Beijing，如下图所示：

而且在时区转换时，由于夏令时的存在，不同的日期转换结果也有可能是不同的，有可能会出现两次转换后有1小时的夏令时时差。我们以后涉及到时区时，尽量不要自己计算时差，否则难以正确处理夏令时。

四.DateTimeFormatter

1.简介

我们在前面学习Date日期时间对象时，知道该对象默认输出的时间格式其实是不符合大多数的使用场景的，所以就需要我们对其进行格式化设置，比如通过printf()方法或SimpleDateFormat类来实现。但是当我们使用新的LocalDateTime或ZonedDateTime需要进行格式化显示时，就要使用新的DateTimeFormatter类了。

和SimpleDateFormat不同的是，DateTimeFormatter不但是不可变的对象，且还是线程安全的。在代码中，我们可以创建出一个DateTimeFormatter实例对象，到处引用。而之前的SimpleDateFormat是线程不安全的，使用时只能在方法内部创建出一个新的局部变量。

2.创建方式

我们要想使用DateTimeFormatter，首先得创建出一个DateTimeFormatter对象，一般有如下两种方式：

●DateTimeFormatter.ofPattern(Stringpattern)：pattern是待传入的格式化字符串；
●DateTimeFormatter.ofPattern(Stringpattern,Localelocale)：locale是所采用的本地化设置。

3.基本使用

了解了创建方式之后，我们就可以来看看该如何进行时间格式化了。

import java.time.ZonedDateTime;import java.time.format.DateTimeFormatter;import java.util.Locale;public class Demo21 {public static void main(String[]args) {//获取默认的本地时间ZonedDateTimezdt= ZonedDateTime.now();//获取一个DateTimeFormatter对象,如果需要输出固定字符，可以用"xxx"表示，如"中国时间"        varformatter= DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd"T"HH:mm:ssZZZZ"中国时间"");        System.out.println(formatter.format(zdt));        //获取一个DateTimeFormatter对象,中国时区        varzhFormatter= DateTimeFormatter.ofPattern("yyyyMMMddEEHH:mm:ss", Locale.CHINA);        System.out.println(zhFormatter.format(zdt));        //改变默认的显示格式,用指定的格式显示        //System.out.println(DateTimeFormatter.ISO_DATE.format(zdt));        //获取一个DateTimeFormatter对象,美国时区        varusFormatter= DateTimeFormatter.ofPattern("E,MMMM/dd/yyyyHH:mm:ss", Locale.US);        //System.out.println(usFormatter.format(zdt));        //改变默认的显示格式        System.out.println(DateTimeFormatter.ISO_DATE_TIME.format(zdt));}}

当我们在格式化字符串时，如果需要输出一些固定的字符，可以用"xxx"的形式来表示。

另外我们在调用System.out.println()方法对一个ZonedDateTime，或者LocalDateTime实例进行打印时，实际上调用的是它们的toString()方法。默认的toString()方法，显示的字符串是按照ISO8601格式显示的，我们可以通过DateTimeFormatter预定义的几个静态变量来引用。

五.Instant

1.简介

在之前给大家讲过，计算机中存储的当前时间，其实就是一个不断递增的整数，即从1970年1月1日0分0秒开始以来不断递增的一个整数值。要想获取这个整数值，我们可以使用System.currentTimeMillis()方法，该方法会返回一个long型的毫秒值，这就是当前时间的时间戳！

现在，我们其实还可以使用Instant.now()来获取当前的时间戳，效果和System.currentTimeMillis()类似。但Instant获取的时间戳更为精确，内部采用了两种时间精度，分别是秒和纳秒。

另外Instant还提供了plusXxx和minusXxx增减方法，方便我们进行时间的操作。且Instant作为时间戳对象，我们还可以给它附加上一个时区，创建出对应的ZonedDateTime对象。也可以给它关联上指定的ZoneId，得到对应的ZonedDateTime，进而获得对应时区的LocalDateTime。所以我们可以在LocalDateTime、ZoneId、Instant、ZonedDateTime之间互相转换。

2.使用方法

接下来我们看看Instant的用法。

import java.time.Instant;import java.time.ZoneId;import java.time.ZonedDateTime;public class Demo22 {public static void main(String[]args) {//获取当前时间的时间戳longcurrentTimeMillis= System.currentTimeMillis();System.out.println("currentTimeMillis毫秒级时间戳="+currentTimeMillis);//获取当前时间的时间戳Instantnow= Instant.now();System.out.println("now时刻="+now);//秒        System.out.println("秒级时间戳="+now.getEpochSecond());         //毫秒        System.out.println("毫秒级时间戳="+now.toEpochMilli());//用指定的时间戳创建Instant对象Instantins= Instant.ofEpochSecond(1676262418);//获取所在时区的ZonedDateTime对象ZonedDateTimezdt=ins.atZone(ZoneId.systemDefault());System.out.println("zdt="+zdt); }}

六.新旧时间API的转换

1.简介

现在我们知道，在Java中，关于日期和时间的API其实有两套，一套旧的，一套新的。这两套API以JDK8为分割线，此前的属于旧版API，此后的属于新版API

●旧版API：定义在java.util包中，主要包括Date、Calendar和TimeZone几个类；
●新版API：JDK8之后引入，定义在java.time包中，主要包括LocalDateTime、ZonedDateTime、ZoneId、DateTimeFormatter、Instant等。

这时有些同学就会好奇，这两套时间API我们在开发时该怎么选择？

1、如果大家的项目属于是一个新开发的项目，且你们的Java版本在JDK8以上，那就采用新版的API吧。

2、但是如果你们的项目涉及到遗留代码，是对旧的项目进行维护或改造，很多遗留代码仍然在使用旧的API，建议大家还是不要改变原有的选择，请继续使用旧版API。

3、但是如果你们的项目环境已经从低版本的JDK切换到了高本版的JDK，且你们公司要求对项目进行升级改造，我们能不能在新旧两种API之间进行转换呢？其实也是可以的，今天就给大家讲一下如何在新旧两套API之间互相转换。

2.旧转新

首先我们来看看旧的API是如何转成新的API的。比如我们想把旧式的Date或Calendar转换为新的API对象，可以通过toInstant()方法转换为Instant对象，然后再继续转换为ZonedDateTime，实现代码如下：

import java.time.Instant;import java.time.ZonedDateTime;import java.util.Calendar;import java.util.Date;public class Demo24 {public static void main(String[]args) {//将旧版API中的Date，转为新版API中的Instant对象Instantinstant= new Date().toInstant();System.out.println("instant="+instant);//将旧版API中的Calendar，转为新版API中的Instant，然后再进一步转为新版的ZonedDateTime:Calendarcalendar= Calendar.getInstance();Instantinstant2=calendar.toInstant();ZonedDateTimezdt=instant2.atZone(calendar.getTimeZone().toZoneId());System.out.println("zdt="+zdt); }}

3.新转旧

旧版API可以转换成新版API，同时我们也可以将新班API转成旧版的API，已实现与原有系统的兼容。如果要实现这一目标，我们需要借助long型的时间戳做一个“中转”，具体实现如下：

import java.time.ZonedDateTime;import java.util.Calendar;import java.util.Date;import java.util.TimeZone;public class Demo25 {public static void main(String[]args) {//新版API中的ZonedDateTime，先转为long类型ZonedDateTimezdt= ZonedDateTime.now();//获取秒级时间戳，转为long类型longts=zdt.toEpochSecond() * 1000;System.out.println("ts=" +ts);//然后将long类型,转为旧版API中的DateDatedate= new Date(ts);System.out.println("date=" +date);//将long类型转为旧版API中的Calendar对象Calendarcalendar= Calendar.getInstance();calendar.clear();calendar.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone(zdt.getZone().getId()));calendar.setTimeInMillis(zdt.toEpochSecond() * 1000);System.out.println("calendar=" +calendar);}}

七.结语

至此，就把日期的格式化操作给大家讲解完毕了，今天的内容比较多且很实用，最后我们总结一下今日重点

●JDK8中引入了新的日期和时间API，它们是不变类，默认按ISO8601标准格式化和解析；
●使用LocalDateTime可以非常方便地对日期和时间进行加减、调整日期和时间，且总是返回新对象；
●使用isBefore()和isAfter()可以判断日期和时间的先后；
●使用Duration和Period可以表示两个日期和时间的“区间间隔”；
●ZonedDateTime是带时区的日期和时间，可用于时区转换；
●ZonedDateTime和LocalDateTime可以相互转换；
●对ZonedDateTime或LocalDateTime进行格式化，需要使用DateTimeFormatter类；
●DateTimeFormatter可以通过格式化字符串和Locale对日期和时间进行定制输出；
●Instant表示高精度时间戳，它可以和ZonedDateTime以及long互相转换；
●处理日期和时间时，尽量使用新的java.time包；
●新旧两种API之间可以进行转换，旧版转新版可以通过toInstant()方法转换为Instant对象，然后再继续转换为ZonedDateTime；新版转旧版需要借助long型的时间戳做一个“中转”。

以上就是我们本篇内容的详细讲解了~ 大家学会了吗

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