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大家好，我是 god23bin，在日常開發中，我們經常需要處理日期和時間，日期和時間可以說是一定會用到的，現在總結下 Java 中日期與時間的基本概念與一些常用的用法。

前言

基本概念

日期（年月日，某一天）：2023-01-05
時間（時分秒，可具體到某一天某一刻）：18:00:00、2023-01-05 18:00:00
本地時間：平常我們說的，比如現在說明天早上七點鐘，這里說的時間就是本地時間，在咱們中國，指的就是北京時間。但是在明天早上七點鐘，對于其他國家的人來說，他們的本地時間就不一樣了。
時區：由于世界各個國家與地區經度不同，本地時間也有所不同，所以劃分了不同的時區，目前劃分的是24個時區，咱們就位于東八區。目前需要了解的時區的表達方式知道兩種就可以了。
- 以 GMT 或者 UTC 加時區偏移量表示，例如：GMT+08:00 或者 UTC+08:00 表示東八區
- 以 洲/城市 表示，例如，Asia/Shanghai，表示上海所在地的時區。不過這里的城市名稱不是任意的城市，而是由國際標準組織規定的城市。

Java 8 之前日期時間相關的類

在 Java 8 之前，主要使用的日期和時間 API 包括：

java.util.Date
java.util.Calendar
java.text.SimpleDateFormat

1. Date

Date 是 Java 中表示日期和時間的類，一般用于獲取當前的日期和時間，比如更新數據庫中記錄的時候，需要更新某個日期時間，那么就直接 new Date()，這樣實例化的 Date 對象就是當前的這一時刻。

Date date = new Date();
// 可以打印當前日期時間
System.out.println(date.toString()); // 控制臺輸出 Thu Jan 05 18:41:11 CST 2023

2. SimpleDateFormat

SimpleDateFormat 是 Java 中用于格式化日期和時間的類，此處所謂格式化，就是字面意思，統一格式，即它允許你將日期和時間按照指定的格式轉換成字符串，也可以將對應格式的字符串解析成日期和時間對象。

主要用法就是：

格式化日期和時間
解析字符串格式的日期和時間

format 方法-格式化日期時間，從 Date 到 String

使用 public final String format(Date date) 方法格式化日期時間。上面輸出的格式，不是我們想要的，所以需要進行日期時間的格式化。

最常用的一個格式化的模型是：yyyy-MM-dd HH:mm:ss

其中，yyyy 是年份，MM 是月份，dd 是天數，后面同理，HH:mm:ss 是時、分、秒。

// 常用的格式化
String pattern1 = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss";
SimpleDateFormat sdf1 = new SimpleDateFormat(pattern1);
System.out.println(sdf1.format(date3)); // 輸出 2023-01-05 18:19:50

String pattern2 = "yyyy年MM月dd日 HH時mm分ss秒";
SimpleDateFormat sdf2 = new SimpleDateFormat(pattern2);
System.out.println(sdf2.format(date3)); // 輸出 2023年01月05日 18時19分50秒

parse 方法-字符串日期時間解析，從 String 到 Date

使用 public Date parse(String source) 方法將 String 轉成 Date

String input = "2023-01-01 00:00:01";
String pattern1 = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss";
SimpleDateFormat sdf3 = new SimpleDateFormat(pattern1);
try {
    // 將 String 類型的日期解析成 Date 類型的日期
    Date parsed = sdf3.parse(input);
    System.out.println(parsed);
} catch (ParseException e) {
    e.printStackTrace();
}

3. Calendar

Calendar 是 Java 中用于處理日期和時間的抽象基類。它提供了一個類似于日歷的機制，允許我們進行日期和時間的計算、格式化和解析。

簡而言之，這個類主要用于日期的計算，比如你想得到此刻前一天的日期。

Calendar 是一個抽象類，不能直接實例化。所以我們需要使用 getInstance() 方法獲取 Calendar 的實例：

Calendar calendar = Calendar.getInstance();

當我們有一個 Calendar 對象后，就可以表示日期和時間了，通過設置各個字段，如年、月、日、時、分、秒等來表示一個具體的日期和時間。

calendar.set(Calendar.YEAR, 2023);          // 設置年份為2023
calendar.set(Calendar.MONTH, Calendar.MAY); // 設置月份為5（從0開始，5表示六月）
calendar.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, 16);    // 設置日期為16號

日期和時間的計算

Calendar允許你進行日期和時間的加減操作，例如：

calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 7); // 增加7天

這將在當前日期的基礎上增加 7 天。

下表列出了 Java 中 Calendar 類常用的方法及其描述：

方法	描述
`get(int field)`	返回給定字段的值。例如，`calendar.get(Calendar.MONTH)` 返回月份。
`set(int field, int value)`	設置給定字段的值。例如，`calendar.set(Calendar.YEAR, 2023)` 設置年份為2023。
`add(int field, int amount)`	增加或減少給定字段的值。例如，`calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 1)` 將日期增加一天。
`getTime()`	返回表示此Calendar時間點的Date對象。
`setTime(Date date)`	使用指定的Date對象設置此Calendar的時間點。
`getTimeInMillis()`	返回以毫秒為單位表示此Calendar時間點的時間值。
`setTimeInMillis(long millis)`	使用指定的時間值設置此Calendar的時間點。
`getTimeZone()`	返回此Calendar使用的時區。
`setTimeZone(TimeZone zone)`	設置此Calendar的時區。
`isLenient()`	返回Calendar是否寬松，即是否允許非法日期。
`setLenient(boolean lenient)`	設置Calendar是否寬松。
`getActualMaximum(int field)`	返回給定字段的最大允許值。例如，`calendar.getActualMaximum(Calendar.DAY_OF_MONTH)` 返回當前月份的最大天數。

Java 8 引入的新的日期時間相關的類

當 Java 8 引入 java.time 包時，它引入了一些新的日期和時間 API，這些 API 旨在提供更強大、更易于使用、線程安全且具有本地化支持的日期和時間處理方式。

以下是這些 API 的概述：

LocalDate：表示日期，但不包含時間和時區信息。它提供了各種方法來處理日期，如創建、解析、格式化、計算日期差等。
LocalTime：表示時間，但不包含日期和時區信息。它用于處理時間，包括小時、分鐘、秒和毫秒。
LocalDateTime：它是 LocalDate 和 LocalTime 的組合，表示日期和時間，但仍不包含時區信息。它是處理日期和時間的主要類之一。
ZonedDateTime：表示帶有時區信息的日期和時間。它是 LocalDateTime 的擴展，可以處理時區的轉換和計算。
Duration：表示時間段的持續時間，以秒和納秒為單位。它用于測量兩個時間點之間的時間差。
Period：表示日期之間的時間段，以年、月和日為單位。它用于測量兩個日期之間的時間差。
DateTimeFormatter：主要用于將日期和時間格式化為字符串，或將字符串解析為日期和時間。它提供了各種預定義的格式化方式，并支持自定義格式。

1. LocalDate

直接通過調用其相關靜態方法就可以進行相關的日期處理：

LocalDate now = LocalDate.now(); 			// 獲取當前日期
LocalDate date = LocalDate.of(2023, 5, 15); // 創建指定日期
LocalDate parsedDate = LocalDate.parse("2023-05-15"); // 解析日期
int year = date.getYear(); 			// 獲取年份
int month = date.getMonthValue(); 	// 獲取月份
int day = date.getDayOfMonth(); 	// 獲取日期

2. LocalTime

同理，也是類似的，對時間進行處理：

LocalTime time = LocalTime.now(); 					// 獲取當前時間
LocalTime specificTime = LocalTime.of(14, 30, 0); 	// 創建指定時間
LocalTime parsedTime = LocalTime.parse("14:30:00"); // 解析時間
int hour = time.getHour(); 		// 獲取小時
int minute = time.getMinute(); 	// 獲取分鐘
int second = time.getSecond(); 	// 獲取秒

3. LocalDateTime

處理日期和時間：

LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now(); 								// 獲取當前日期和時間
LocalDateTime specificDateTime = LocalDateTime.of(2023, 5, 15, 14, 30); 	// 創建指定日期和時間
LocalDateTime parsedDateTime = LocalDateTime.parse("2023-05-15T14:30:00"); 	// 解析日期和時間，字母'T'用于分隔日期部分和時間部分。它的作用是明確表示日期和時間的分界線。

4. ZonedDateTime

處理帶有時區的日期和時間，我們可以使用 ZoneId.of("時區標識") 來獲取相應的時區對象：

ZoneId zone = ZoneId.of("America/New_York"); 			// 創建時區
ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.now(zone); 	// 獲取帶有時區的當前日期和時間

帶有時區信息的日期時間通常采用以下的格式：

2023-09-08T11:30:00+08:00[Asia/Shanghai]

這個例子表示的是 2023年9月8日11點30分，位于亞洲/上海時區，時區偏移量為+08:00，也就是東八區。在這種表示中，日期時間后面跟著時區信息，方括號內的部分為時區標識。

下面是一些常見的時區標識及其對應的時區：

時區標識	時區
`Asia/Shanghai`	中國上海時區
`America/New_York`	美國紐約時區
`Europe/London`	英國倫敦時區
`America/Los_Angeles`	美國洛杉磯時區
`Asia/Tokyo`	日本東京時區
`Europe/Paris`	法國巴黎時區
`Australia/Sydney`	澳大利亞悉尼時區
`Africa/Cairo`	埃及開羅時區
`Pacific/Honolulu`	美國檀香山時區
`Asia/Dubai`	阿拉伯迪拜時區

5. Duration

測量時間段的持續時間：

LocalDateTime start = LocalDateTime.of(2023, 9, 8, 11, 0);
LocalDateTime end = LocalDateTime.of(2023, 9, 8, 11, 30);
Duration duration = Duration.between(start, end); 	// 計算兩個時間點之間的時間差
long minutes = duration.toMinutes(); 				// 獲取分鐘數

6. Period

測量日期之間的時間段：

LocalDate startDate = LocalDate.of(2023, 9, 1);
LocalDate endDate = LocalDate.of(2023, 9, 8);
Period period = Period.between(startDate, endDate); // 計算兩個日期之間的時間差
int days = period.getDays(); 						// 獲取天數

7. DateTimeFormatter

格式化日期和時間：

LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now();
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String formattedDateTime = dateTime.format(formatter); // 格式化為字符串
LocalDateTime parsedDateTime = LocalDateTime.parse("2023-05-15 14:30:00", formatter); // 解析字符串為日期和時間

新日期時間 API 中常用的方法

以下是 Java 8 中新日期時間 API 中常用的方法，用于處理日期和時間的創建、獲取字段值、計算差異、格式化和解析等：

方法	描述
`LocalDate.now()`	獲取當前日期。
`LocalTime.now()`	獲取當前時間。
`LocalDateTime.now()`	獲取當前日期和時間。
`LocalDate.of(int year, int month, int day)`	創建指定日期。
`LocalTime.of(int hour, int minute)`	創建指定時間。
`LocalDateTime.of(int year, int month, int day, int hour, int minute)`	創建指定日期和時間。
`LocalDate.parse(CharSequence text)`	解析日期字符串。
`LocalTime.parse(CharSequence text)`	解析時間字符串。
`LocalDateTime.parse(CharSequence text)`	解析日期時間字符串。
`LocalDate.getYear()`	獲取年份。
`LocalDate.getMonthValue()`	獲取月份。
`LocalDate.getDayOfMonth()`	獲取日期。
`LocalTime.getHour()`	獲取小時。
`LocalTime.getMinute()`	獲取分鐘。
`LocalTime.getSecond()`	獲取秒。
`LocalDateTime.plus(Duration amount)`	增加持續時間。
`LocalDateTime.minus(Duration amount)`	減少持續時間。
`Duration.between(Temporal startInclusive, Temporal endExclusive)`	計算兩個時間點之間的時間差。
`Period.between(LocalDate startDateInclusive, LocalDate endDateExclusive)`	計算兩個日期之間的時間差。
`DateTimeFormatter.ofPattern(String pattern)`	創建日期時間格式化器。
`Temporal.format(DateTimeFormatter formatter)`	格式化為字符串。
`TemporalAccessor.parse(CharSequence text, DateTimeFormatter formatter)`	解析字符串為日期或時間。
`ZoneId.of(String zoneId)`	創建時區。
`ZonedDateTime.now(ZoneId zone)`	獲取帶有時區的當前日期和時間。

開發中的用到的兩個注解

一般前端傳遞日期時間字符串，我們后端進行接收，就需要將日期時間字符串轉成我們需要的 Date 類型的日期時間，即 String 到 Date 的轉化

當我們從數據庫中查出日期時間，是 Date 類型的日期時間，返回給前端就提供 JSON 數據，就需要講 Date 類型的日期時間轉成 字符串類型的日期時間，即 Date 到 String 的轉化

有兩個注解可以解決這兩件事：Spring 提供的 @DateTimeFormat 和 Jackson 提供的 @JsonFormat

Jackson 相關依賴：

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.fasterxml.jackson.core/jackson-core -->
<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-core</artifactId>
    <version>2.13.4</version>
</dependency>

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.fasterxml.jackson.core/jackson-annotations -->
<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-annotations</artifactId>
    <version>2.13.4</version>
</dependency>

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.fasterxml.jackson.core/jackson-databind -->
<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
    <version>2.13.4.2</version>
</dependency>

說明：

@DateTimeFormat ：將 String 轉成 Date，主要用于處理前端傳遞的 String 類型的日期時間轉成 Java 中的 Date 類型的日期時間對象
@JsonFormat：將 Date 轉成 String，主要用于處理后端從數據庫中查出的 Date 類型的日期時間，它可以用于標記 Java 類的屬性，以指定日期在 JSON 中的格式。

日常用在各種域對象的日期屬性上，比如 DTO、VO、PO。

public class A {

    @JsonFormat(pattern = "yyyy年MM月", timezone = "GMT+8")
    @DateTimeFormat(pattern = "yyyy年MM月")
    private Date startTime;

    @JsonFormat(pattern = "yyyy年MM月", timezone = "GMT+8")
    @DateTimeFormat(pattern = "yyyy年MM月")
    private Date endTime;
    
}

public class B {

    @JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd", timezone = "GMT+8")
    @DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd")
    private Date startTime;

    @JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd", timezone = "GMT+8")
    @DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd")
    private Date endTime;
    
}