LocalDateTime

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从 Java 8 开始，java.time包提供了新的日期和时间 API，主要涉及的类型有：

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

以及一套新的用于取代 SimpleDateFormat 的格式化类型DateTimeFormatter。

和旧的 API 相比，新 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，并且，对日期和时间进行运算更加方便。

此外，新 API 修正了旧 API 不合理的常量设计：

• Month 的范围用 1~12 表示 1 月到 12 月；
• Week 的范围用 1~7 表示周一到周日。

最后，新 API 的类型几乎全部是不变类型（和 String 类似），可以放心使用不必担心被修改。

LocalDateTime

我们首先来看最常用的LocalDateTime，它表示一个本地日期和时间：

import java.time.*;

public class Main {public static void main(String[] args) {LocalDate d = LocalDate.now(); // 当前日期
        LocalTime t = LocalTime.now(); // 当前时间
        LocalDateTime dt = LocalDateTime.now(); // 当前日期和时间
        System.out.println(d); // 严格按照 ISO 8601 格式打印
        System.out.println(t); // 严格按照 ISO 8601 格式打印
        System.out.println(dt); // 严格按照 ISO 8601 格式打印
    }
}

本地日期和时间通过 now()获取到的总是以当前默认时区返回的，和旧 API 不同，LocalDateTime、LocalDate和 LocalTime 默认严格按照 ISO 8601 规定的日期和时间格式进行打印。

上述代码其实有一个小问题，在获取 3 个类型的时候，由于执行一行代码总会消耗一点时间，因此，3 个类型的日期和时间很可能对不上（时间的毫秒数基本上不同）。为了保证获取到同一时刻的日期和时间，可以改写如下：

LocalDateTime dt = LocalDateTime.now(); // 当前日期和时间
LocalDate d = dt.toLocalDate(); // 转换到当前日期
LocalTime t = dt.toLocalTime(); // 转换到当前时间

反过来，通过指定的日期和时间创建 LocalDateTime 可以通过 of() 方法：

// 指定日期和时间:
LocalDate d2 = LocalDate.of(2019, 11, 30); // 2019-11-30, 注意 11=11 月
LocalTime t2 = LocalTime.of(15, 16, 17); // 15:16:17
LocalDateTime dt2 = LocalDateTime.of(2019, 11, 30, 15, 16, 17);
LocalDateTime dt3 = LocalDateTime.of(d2, t2);

因为严格按照 ISO 8601 的格式，因此，将字符串转换为 LocalDateTime 就可以传入标准格式：

LocalDateTime dt = LocalDateTime.parse("2019-11-19T15:16:17");
LocalDate d = LocalDate.parse("2019-11-19");
LocalTime t = LocalTime.parse("15:16:17");

注意 ISO 8601 规定的日期和时间分隔符是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

DateTimeFormatter

如果要自定义输出的格式，或者要把一个非 ISO 8601 格式的字符串解析成LocalDateTime，可以使用新的DateTimeFormatter：

import java.time.*;
import java.time.format.*;

public class Main {public static void main(String[] args) {// 自定义格式化:
        DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd HH:mm:ss");
        System.out.println(dtf.format(LocalDateTime.now()));

        // 用自定义格式解析:
        LocalDateTime dt2 = LocalDateTime.parse("2019/11/30 15:16:17", dtf);
        System.out.println(dt2);
    }
}

LocalDateTime提供了对日期和时间进行加减的非常简单的链式调用：

import java.time.*;

public class Main {public static void main(String[] args) {LocalDateTime dt = LocalDateTime.of(2019, 10, 26, 20, 30, 59);
        System.out.println(dt);
        // 加 5 天减 3 小时:
        LocalDateTime dt2 = dt.plusDays(5).minusHours(3);
        System.out.println(dt2); // 2019-10-31T17:30:59
        // 减 1 月:
        LocalDateTime dt3 = dt2.minusMonths(1);
        System.out.println(dt3); // 2019-09-30T17:30:59
    }
}

注意到月份加减会自动调整日期，例如从 2019-10-31 减去 1 个月得到的结果是2019-09-30，因为 9 月没有 31 日。

对日期和时间进行调整则使用 withXxx() 方法，例如：withHour(15)会把 10:11:12 变为15:11:12：

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

示例代码如下：

import java.time.*;

public class Main {public static void main(String[] args) {LocalDateTime dt = LocalDateTime.of(2019, 10, 26, 20, 30, 59);
        System.out.println(dt);
        // 日期变为 31 日:
        LocalDateTime dt2 = dt.withDayOfMonth(31);
        System.out.println(dt2); // 2019-10-31T20:30:59
        // 月份变为 9:
        LocalDateTime dt3 = dt2.withMonth(9);
        System.out.println(dt3); // 2019-09-30T20:30:59
    }
}

同样注意到调整月份时，会相应地调整日期，即把 2019-10-31 的月份调整为 9 时，日期也自动变为30。

实际上，LocalDateTime还有一个通用的 with() 方法允许我们做更复杂的运算。例如：

import java.time.*;
import java.time.temporal.*;

public class Main {public static void main(String[] args) {// 本月第一天 0:00 时刻:
        LocalDateTime firstDay = LocalDate.now().withDayOfMonth(1).atStartOfDay();
        System.out.println(firstDay);

        // 本月最后 1 天:
        LocalDate lastDay = LocalDate.now().with(TemporalAdjusters.lastDayOfMonth());
        System.out.println(lastDay);

        // 下月第 1 天:
        LocalDate nextMonthFirstDay = LocalDate.now().with(TemporalAdjusters.firstDayOfNextMonth());
        System.out.println(nextMonthFirstDay);

        // 本月第 1 个周一:
        LocalDate firstWeekday = LocalDate.now().with(TemporalAdjusters.firstInMonth(DayOfWeek.MONDAY));
        System.out.println(firstWeekday);
    }
}

对于计算某个月第 1 个周日这样的问题，新的 API 可以轻松完成。

要判断两个 LocalDateTime 的先后，可以使用 isBefore()、isAfter() 方法，对于 LocalDate 和LocalTime类似：

import java.time.*;

public class Main {public static void main(String[] args) {LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        LocalDateTime target = LocalDateTime.of(2019, 11, 19, 8, 15, 0);
        System.out.println(now.isBefore(target));
        System.out.println(LocalDate.now().isBefore(LocalDate.of(2019, 11, 19)));
        System.out.println(LocalTime.now().isAfter(LocalTime.parse("08:15:00")));
    }
}

注意到 LocalDateTime 无法与时间戳进行转换，因为 LocalDateTime 没有时区，无法确定某一时刻。后面我们要介绍的 ZonedDateTime 相当于 LocalDateTime 加时区的组合，它具有时区，可以与 long 表示的时间戳进行转换。

Duration 和 Period

Duration表示两个时刻之间的时间间隔。另一个类似的 Period 表示两个日期之间的天数：

import java.time.*;

public class Main {public static void main(String[] args) {LocalDateTime start = LocalDateTime.of(2019, 11, 19, 8, 15, 0);
        LocalDateTime end = LocalDateTime.of(2020, 1, 9, 19, 25, 30);
        Duration d = Duration.between(start, end);
        System.out.println(d); // PT1235H10M30S

        Period p = LocalDate.of(2019, 11, 19).until(LocalDate.of(2020, 1, 9));
        System.out.println(p); // P1M21D
    }
}

注意到两个 LocalDateTime 之间的差值使用 Duration 表示，类似 PT1235H10M30S，表示 1235 小时 10 分钟 30 秒。而两个LocalDate 之间的差值用 Period 表示，类似P1M21D，表示 1 个月 21 天。

Duration和 Period 的表示方法也符合 ISO 8601 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。利用 ofXxx() 或者 parse() 方法也可以直接创建Duration：

Duration d1 = Duration.ofHours(10); // 10 hours
Duration d2 = Duration.parse("P1DT2H3M"); // 1 day, 2 hours, 3 minutes

有的童鞋可能发现 Java 8 引入的java.timeAPI。怎么和一个开源的 Joda Time 很像？难道 JDK 也开始抄袭开源了？其实正是因为开源的 Joda Time 设计很好，应用广泛，所以 JDK 团队邀请 Joda Time 的作者 Stephen Colebourne 共同设计了java.timeAPI。

小结

Java 8 引入了新的日期和时间 API，它们是不变类，默认按 ISO 8601 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，或者调整日期和时间，它总是返回新对象；

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”。