摘要：時間與日期處理從屬于筆者的現代開發系列文章，涉及到的引用資料聲明在學習與實踐資料索引中。可以通過靜態構造方法很容易的創建，定義了與之間的轉化關系時差類以年月日來表示日期差，而以秒與毫秒來表示時間差適用于處理與機器時間。

Java 時間與日期處理 從屬于筆者的現代 Java 開發系列文章，涉及到的引用資料聲明在 Java 學習與實踐資料索引中。

在 Java 8 之前，我們最常見的時間與日期處理相關的類就是 Date、Calendar 以及 SimpleDateFormatter 等等。不過 java.util.Date 也是被詬病已久，它包含了日期、時間、毫秒數等眾多繁雜的信息，其內部利用午夜 12 點來區分日期，利用 1970-01-01 來計算時間；并且其月份從 0 開始計數，而且用于獲得年、月、日等信息的接口也是太不直觀。除此之外，java.util.Date 與 SimpleDateFormatter 都不是類型安全的，而 JSR-310 中的 LocalDate 與 LocalTime 等則是不變類型，更加適合于并發編程。JSR 310 實際上有兩個日期概念。第一個是 Instant，它大致對應于 java.util.Date 類，因為它代表了一個確定的時間點，即相對于標準 Java 紀元（1970年1月1日）的偏移量；但與 java.util.Date 類不同的是其精確到了納秒級別。另一個則是 LocalDate、LocalTime 以及 LocalDateTime 這樣代表了一般時區概念、易于理解的對象。

最新 JDBC 映射將把數據庫的日期類型和 Java 8 的新類型關聯起來：

GMT 即「格林威治標準時間」( Greenwich Mean Time，簡稱 G.M.T. )，指位于英國倫敦郊區的皇家格林威治天文臺的標準時間，因為本初子午線被定義為通過那里的經線。然而由于地球的不規則自轉，導致 GMT 時間有誤差，因此目前已不被當作標準時間使用。UTC 是最主要的世界時間標準，是經過平均太陽時(以格林威治時間 GMT 為準)、地軸運動修正后的新時標以及以「秒」為單位的國際原子時所綜合精算而成的時間。UTC 比 GMT 來得更加精準。其誤差值必須保持在 0.9 秒以內，若大于 0.9 秒則由位于巴黎的國際地球自轉事務中央局發布閏秒，使 UTC 與地球自轉周期一致。不過日常使用中，GMT 與 UTC 的功能與精確度是沒有差別的。協調世界時區會使用 “Z” 來表示。而在航空上，所有使用的時間劃一規定是協調世界時。而且 Z 在無線電中應讀作 “Zulu”（可參見北約音標字母），協調世界時也會被稱為 “Zulu time”。

人們經常會把時區與 UTC 偏移量搞混，UTC 偏移量代表了某個具體的時間值與 UTC 時間之間的差異，通常用 HH:mm 形式表述。而 TimeZone 則表示某個地理區域，某個 TimeZone 中往往會包含多個偏移量，而多個時區可能在一年的某些時間有相同的偏移量。譬如 America/Chicago, America/Denver, 以及 America/Belize 在一年中不同的時間都會包含 -06:00 這個偏移。

Unix 時間戳表示當前時間到 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC 對應的秒數。注意，JavaScript 內的時間戳指的是當前時間到 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC 對應的毫秒數，和 Unix 時間戳不是一個概念，后者表示秒數，差了 1000 倍。

YYYY/MM/DD HH:MM:SS ± timezone(時區用4位數字表示)
// eg 1992/02/12 12:23:22+0800

國際標準化組織的國際標準 ISO 8601 是日期和時間的表示方法，全稱為《數據存儲和交換形式·信息交換·日期和時間的表示方法》。目前最新為第三版 ISO8601:2004，第一版為 ISO8601:1988，第二版為 ISO8601:2000。年由 4 位數組成，以公歷公元 1 年為 0001 年，以公元前 1 年為 0000 年，公元前 2 年為 -0001 年，其他以此類推。應用其他紀年法要換算成公歷，但如果發送和接受信息的雙方有共同一致同意的其他紀年法，可以自行應用。

YYYY-MM-DDThh:mm:ss ± timezone(時區用HH:MM表示)
1997-07-16T08:20:30Z
// “Z”表示UTC標準時區，即"00:00",所以這里表示零時區的`1997年7月16日08時20分30秒`
//轉換成位于東八區的北京時間則為`1997年7月17日16時20分30秒`
1997-07-16T19:20:30+01:00
// 表示東一區的1997年7月16日19時20秒30分，轉換成UTC標準時間的話是1997-07-16T18:20:30Z

在 Java 8 之前，我們使用 java.sql.Timestamp 來表示時間戳對象，可以通過以下方式創建與獲取對象：

// 利用系統標準時間創建
Timestamp timestamp = new Timestamp(System.currentTimeMillis());

// 從 Date 對象中創建
new Timestamp((new Date()).getTime());

// 獲取自 1970-01-01 00:00:00 GMT 以來的毫秒數
timestamp.getTime();

在 Java 8 中，即可以使用 java.time.Instant 來表示自從 1970-01-01T00:00:00Z 之后經過的標準時間：

// 基于靜態函數創建
Instant instant = Instant.now();

// 基于 Date 或者毫秒數轉換
Instant someInstant = someDate.toInstant();
Instant someInstant = Instant.ofEpochMilli(someDate.getTime());

// 基于 TimeStamp 轉換
Instant instant = timestamp.toInstant();

// 從 LocalDate 轉化而來
LocalDate.now().atStartOfDay().toInstant(ZoneOffset.UTC)

// 從 LocalDateTime 轉化而來
ldt.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant();

// 獲取毫秒
long timeStampMillis = instant.toEpochMilli();

// 獲取秒
long timeStampSeconds = instant.getEpochSecond();

Clock 方便我們去讀取當前的日期與時間。Clock 可以根據不同的時區來進行創建，并且可以作為System.currentTimeMillis()的替代。這種指向時間軸的對象即是Instant類。Instants 可以被用于創建java.util.Date對象。

Clock clock = Clock.systemDefaultZone();
long millis = clock.millis();

Instant instant = clock.instant();
Date legacyDate = Date.from(instant);   // legacy java.util.Date

// 默認創建
Date date0 = new Date();

// 從 TimeStamp 中創建
Date date1 = new Date(time);

// 基于 Instant 創建
Date date = Date.from(instant);

// 從格式化字符串中獲取
SimpleDateFormat sdf=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
java.util.Date dt=sdf.parse("2005-2-19");

// 從 LocalDateTime 中轉化而來
Date out = Date.from(ldt.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant());

基于 Date 的日期比較常常使用以下方式：

使用 getTime() 方法獲取兩個日期（自1970年1月1日經歷的毫秒數值），然后比較這兩個值。

使用方法 before()，after() 和 equals()。例如，一個月的12號比18號早，則 new Date(99, 2, 12).before(new Date (99, 2, 18)) 返回true。

使用 compareTo() 方法，它是由 Comparable 接口定義的，Date 類實現了這個接口。

Date 用于記錄某一個含日期的、精確到毫秒的時間。重點在代表一剎那的時間本身。 Calendar 用于將某一日期放到歷法中的互動——時間和年、月、日、星期、上午、下午、夏令時等這些歷法規定互相作用關系和互動。我們可以通過 Calendar 內置的構造器來創建實例：

Calendar.Builder builder =new Calendar.Builder();
Calendar calendar1 = builder.build();
Date date = calendar.getTime();

在 Calendar 中我們則能夠獲得較為直觀的年月日信息：

// 2017，不再是 2017 - 1900 = 117
int year =calendar.get(Calendar.YEAR);

int month=calendar.get(Calendar.MONTH)+1;

int day =calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);

int hour =calendar.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);

int minute =calendar.get(Calendar.MINUTE);

int seconds =calendar.get(Calendar.SECOND);    

除此之外，Calendar 還提供了一系列 set 方法來允許我們動態設置時間，還可以使用 add 等方法進行日期的加減。

SimpleDateFormat 用來進行簡單的數據格式化轉化操作：

Date dNow = new Date( );
SimpleDateFormat ft = new SimpleDateFormat ("E yyyy.MM.dd "at" hh:mm:ss a zzz");

// 取當前日期：
LocalDate today = LocalDate.now();

// 根據年月日取日期，12月就是12：
LocalDate crischristmas = LocalDate.of(2017, 5, 15); 

// 根據指定格式字符串取
LocalDate endOfFeb = LocalDate.parse("2017-05-15"); // 嚴格按照ISO yyyy-MM-dd驗證，02寫成2都不行，當然也有一個重載方法允許自己定義格式
LocalDate.parse("2014-02-29"); // 無效日期無法通過：DateTimeParseException: Invalid date

// 通過自定義時間字符串格式獲取
DateTimeFormatter germanFormatter =
    DateTimeFormatter
        .ofLocalizedDate(FormatStyle.MEDIUM)
        .withLocale(Locale.GERMAN);

LocalDate xmas = LocalDate.parse("24.12.2014", germanFormatter);
System.out.println(xmas);   // 2014-12-24

// 獲取其他時區下日期
LocalDate localDate = LocalDate.now(ZoneId.of("GMT+02:30"));

// 從 LocalDateTime 中獲取實例
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
LocalDate localDate = localDateTime.toLocalDate();

// 取本月第1天
LocalDate firstDayOfThisMonth = today.with(TemporalAdjusters.firstDayOfMonth()); // 2014-12-01

// 取本月第2天
LocalDate secondDayOfThisMonth = today.withDayOfMonth(2); // 2014-12-02

// 取本月最后一天，再也不用計算是28，29，30還是31
LocalDate lastDayOfThisMonth = today.with(TemporalAdjusters.lastDayOfMonth()); // 2014-12-31

// 取下一天
LocalDate firstDayOf2015 = lastDayOfThisMonth.plusDays(1); // 變成了2015-01-01

// 取2015年1月第一個周一
LocalDate firstMondayOf2015 = LocalDate.parse("2015-01-01").with(TemporalAdjusters.firstInMonth(DayOfWeek.MONDAY)); // 2015-01-05

// 獲取其他時區下時間
LocalTime localTime = LocalTime.now(ZoneId.of("GMT+02:30"));

// 從 LocalDateTime 中獲取實例
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
LocalTime localTime = localDateTime.toLocalTime();


- 12:00
- 12:01:02
- 12:01:02.345

// 通過時間戳創建
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.ofInstant(Instant.ofEpochSecond(1450073569l), TimeZone.getDefault().toZoneId());

// 通過 Date 對象創建
Date in = new Date();
LocalDateTime ldt = LocalDateTime.ofInstant(in.toInstant(), ZoneId.systemDefault());

// 通過解析時間字符串創建
DateTimeFormatter formatter =
    DateTimeFormatter
        .ofPattern("MMM dd, yyyy - HH:mm");

LocalDateTime parsed = LocalDateTime.parse("Nov 03, 2014 - 07:13", formatter);
String string = formatter.format(parsed);
System.out.println(string);     // Nov 03, 2014 - 07:13

獲取年、月、日等信息

LocalDateTime sylvester = LocalDateTime.of(2014, Month.DECEMBER, 31, 23, 59, 59);

DayOfWeek dayOfWeek = sylvester.getDayOfWeek();
System.out.println(dayOfWeek);      // WEDNESDAY

Month month = sylvester.getMonth();
System.out.println(month);          // DECEMBER

long minuteOfDay = sylvester.getLong(ChronoField.MINUTE_OF_DAY);
System.out.println(minuteOfDay);    // 1439

時間格式化展示

DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm");
LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.of(1986, Month.APRIL, 8, 12, 30);
String formattedDateTime = dateTime.format(formatter); // "1986-04-08 12:30"

localDateTime.plusDays(1);
localDateTime.minusHours(2);

Timezones 以 ZoneId 來區分。可以通過靜態構造方法很容易的創建，Timezones 定義了 Instants 與 Local Dates 之間的轉化關系：

System.out.println(ZoneId.getAvailableZoneIds());
// prints all available timezone ids

ZoneId zone1 = ZoneId.of("Europe/Berlin");
ZoneId zone2 = ZoneId.of("Brazil/East");
System.out.println(zone1.getRules());
System.out.println(zone2.getRules());

// ZoneRules[currentStandardOffset=+01:00]
// ZoneRules[currentStandardOffset=-03:00]

LocalDateTime ldt = ...
ZonedDateTime zdt = ldt.atZone(ZoneId.systemDefault());
Date output = Date.from(zdt.toInstant());

ZoneId losAngeles = ZoneId.of("America/Los_Angeles");
ZoneId berlin = ZoneId.of("Europe/Berlin");

// 2014-02-20 12:00
LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.of(2014, 02, 20, 12, 0);

// 2014-02-20 12:00, Europe/Berlin (+01:00)
ZonedDateTime berlinDateTime = ZonedDateTime.of(dateTime, berlin);

// 2014-02-20 03:00, America/Los_Angeles (-08:00)
ZonedDateTime losAngelesDateTime = berlinDateTime.withZoneSameInstant(losAngeles);

int offsetInSeconds = losAngelesDateTime.getOffset().getTotalSeconds(); // -28800

// a collection of all available zones
Set allZoneIds = ZoneId.getAvailableZoneIds();

// using offsets
LocalDateTime date = LocalDateTime.of(2013, Month.JULY, 20, 3, 30);
ZoneOffset offset = ZoneOffset.of("+05:00");

// 2013-07-20 03:30 +05:00
OffsetDateTime plusFive = OffsetDateTime.of(date, offset);

// 2013-07-19 20:30 -02:00
OffsetDateTime minusTwo = plusFive.withOffsetSameInstant(ZoneOffset.ofHours(-2));

Period 類以年月日來表示日期差，而 Duration 以秒與毫秒來表示時間差；Duration 適用于處理 Instant 與機器時間。

// periods

LocalDate firstDate = LocalDate.of(2010, 5, 17); // 2010-05-17
LocalDate secondDate = LocalDate.of(2015, 3, 7); // 2015-03-07
Period period = Period.between(firstDate, secondDate);

int days = period.getDays(); // 18
int months = period.getMonths(); // 9
int years = period.getYears(); // 4
boolean isNegative = period.isNegative(); // false

Period twoMonthsAndFiveDays = Period.ofMonths(2).plusDays(5);
LocalDate sixthOfJanuary = LocalDate.of(2014, 1, 6);

// add two months and five days to 2014-01-06, result is 2014-03-11
LocalDate eleventhOfMarch = sixthOfJanuary.plus(twoMonthsAndFiveDays);


// durations

Instant firstInstant= Instant.ofEpochSecond( 1294881180 ); // 2011-01-13 01:13
Instant secondInstant = Instant.ofEpochSecond(1294708260); // 2011-01-11 01:11

Duration between = Duration.between(firstInstant, secondInstant);

// negative because firstInstant is after secondInstant (-172920)
long seconds = between.getSeconds();

// get absolute result in minutes (2882)
long absoluteResult = between.abs().toMinutes();

// two hours in seconds (7200)
long twoHoursInSeconds = Duration.ofHours(2).getSeconds();