• 概要
  • 時間線
  • Instant和Duration類
    • Instant類
    • Duration類
• 本地時間LocalDate
  • LocalDate類
  • 日期間隔Period類
• 日期調整器
• 本地時刻LocalTime
  • LocalDateTime類
• 時區時間
  • 時區ZonedDateTime類
    • 時區ID
    • ZonedDateTime類
• 夏令時
• 格式化和解析
  • 格式器DateTimeFormatter
  • Locale格式化風格

概要

Java 1.0 Date
簡單
Java 1.1 Calendar
引入後，Date類大部分方法棄用。但例項易變，並且沒有處理諸如閏秒這樣的問題。
Java 3.0 java.time
修正了過去的缺陷

時間線

秒的來源
最初，根據地球自轉推導而來。地球自轉一週24h = 24x60x60 = 86400s。缺陷：地球有輕微顫動，1秒定義不精確。
1967年以來，原子鐘網路被當作官方時間：根據銫133原子內在特性推導而來。
絕對時間與地球同步自轉進行同步，官方時間的秒需要稍作調整，從1972年開始，偶爾需要插入“閏秒”。
Java的Date和Time API規範要求Java使用的時間尺度為：

• 每天86400秒
• 每天正午與官方時間精確匹配
• 在其他時間點上，以精確定義的方式與官方時間接近匹配

Instant和Duration類

Instant類

Instant表示時間線上的某個點。
“新紀元”時間線原點被設定為 穿過倫敦本初子午線所處時區的1970年1月1日的午夜，與UNIX/POSIX時間中使用的慣例相同。
從“新紀元”時間線原點開始，時間按照每天86400秒向前或向回度量，精確到納秒。Instant值可向回追溯10億年（Instant.MIN） << 宇宙年齡（約135億年），不過對所有實際應用來說，應該足夠。最大值Instant.MAX是公元1 000 000 000年的12月31日。

當前時間： Instant.now()
Instant物件含義：時間戳
比較2個Instant物件：equals和compareTo

如何度量演算法執行時間？

Instant start = Instant.now();
runAlgorithm();
Instant end = Instant.now();
Duration timeElapsed = Durtion.between(start, end);
long millis = timeElapsed.toMillis();

Duration類

Duration是2個時刻之間的時間量。
Duration按傳統單位度量時間長度的常用方法

toNanos // 轉化納秒
toMillis // 轉化為毫秒
getSeconds // 轉化為秒
toMinutes // 轉化為分鐘
toHours // 轉化為小時
toDays // 轉化為天
 

例子，如果想要檢查某個演算法是否比另外一個演算法快10倍，可以這樣做

Duration timeElapse2 = Duration.between(start2, end2);
boolean overTenTimeFaster = timeElapse.multipliedBy(10).minus(timeElapsed2).isNegative(); 
// 等價於下面的語句
overTenTimeFaster = timeElapsed.toNanos() * 10 < timeElapsed2.toNanos();

注意： Instant和Duration都是不可修改的類，諸如mltipliedBy和minus都會返回一個新例項

本地時間LocalDate

Java中人類時間分為2種：本地時間，時區時間。
本地時間包含日期和當天的時間，與時區沒有任何關聯。
某些特殊情況下，時區可能回成為障礙。不推薦使用時區，除非先表達絕對時間。

LocalDate類

LocalDate是帶有年、月、日的本地日期，可以用now或of方法構建LocalDate物件。
java.util.Date使用從1900年0月開始計算（與Unix一致）

• LocalDate物件建立方法

LocalDate today = LocalDate.now(); // 今天的日期
LocalDate alonzosBirthday = LocalDate.of(1903.6.14); // 以1903年6月14日構建LocalDate物件
alnozosBirthday = LocalDay.of(1903, Mont.JUNE, 14); // 1903年6月14日

• LocalDate常用方法

注意：閏年指年份能被4整除，但是不能被100整除；或者能被400整除。
例子，程式設計師日是每年256天。計算方法：

LocalDate programmersDay = LocalDate.of(2020, 1, 1).plusDays(255);

日期間隔Period類

2個時間點Instant間隔是Duration，2個本地日期LocalDate直接的間隔是什麼呢？
是Period，表示流逝的年、月或日的數量。
利用Period計算日期，和LocalDate計算日期差異：例如，計算下一年生日

LocalDate birthday = LocalDate.now();

// 根據當前生日日期，計算明年生日日期3種方式
birthday.plusYears(1); // 正確
birthday.plusDays(365); // 錯誤，會有閏年問題
birthday.plus(Period.ofYears(1)); // LocalDate日期物件 + Period所代表的日期間隔(時長)

如何計算2個本地日期之間時長？

LocalDate day1 = LocalDate.of(2015.1.1);
LocalDate day2 = LocalDate.now();

day1.until(day2); // 相隔5年11個月0天
day1.until(day2, ChronoUnit.DAYS);// 計算具體相隔多少天

異常情況：
有些方法可能創建出並不存在的日期，如1月31+1個月，不會產生2月31日，也不會丟擲異常，而是返回該月最後一天。
例如，LocalDate.of(2016, 1, 31).plusMonths(1)和LocalDate.of(2016, 3, 31).minusMonths(1)都將產生2016年2月29日

日期調整器

略

本地時刻LocalTime

LocalTime表示當日時刻，如15:30:00。LocalTime預設24小時制，不關心AM/PM，交由格式器解決。
LocalTime建立

LocalTime rightNow = LocalTime.now();
LocalTime bedtime = LocalTime.of(22, 30); // 或者LocalTime.of(22, 30, 0) 表示時間24小時制 22時30分00秒

LocalTime常用方法

LocalDateTime類

適合儲存固定時區的時間點，如排課或排程。如果需要跨不同時區，或者跨越夏令時，應該使用ZonedDateTime類。

時區時間

時區時間有什麼用？
在北京是17點44分，然而在紐約是4點44分，而在倫敦卻是9點44分。在不同時區的人，如何約定好同一個時間舉辦一個會議？ 這就需要用到時區時間ZonedDateTime類。
網際網路編碼分配管理機構（IANAN）儲存著一個數據庫，裡面儲存著世界上所有已知的時區 IANAN官網，每年更新幾次，批量更新會處理夏令時的變更規則。Java使用了IANAN資料庫。

時區ZonedDateTime類

時區ID

每個時區都有一個時區ID，例如Anmerica/New_York和Europe/Berlin。
目前，全世界有進600個ID。

• 找出所有可用時區

ZoneId.getAvailableZoneIds()

• 給定時區ID，構建ZondId物件

ZoneId.of(id);

• 將LocalDateTime物件轉換為ZonedDateTime物件
  兩種方法

// 方法一
LocalDate local = local.now();
local.atZone(id);

// 方法二
ZonedDateTime.of(year, month, day, hour, minute, second, nano, zoneId);

// e.g.
ZonedDateTime apollolllaunch = ZonedDateTime.of(1969, 7, 16, 9, 32, 0, 0, ZoneId.of("America/New_York")); // 1969-07-16T09:32-04:00[America/New_York]
// 獲得Instant, ZonedDateTime -> Instant
Instant instant = apollolllaunch.toInstant();
// Instant -> ZonedDateTime
instant.atZone(ZoneId.of("UTC")); // 獲得格林威治皇家天文臺的ZonedDateTime物件

ZonedDateTime類

ZonedDateTime許多方法與LocalDateTime類的相同，不過夏令時帶來一些複雜性。

夏令時

夏令時，Daylight Saving Time，是一種節約能源而人為規定地方時間的制度，這一制度實行期間所採用的統一時間稱為“夏令時”。一般在夏季人為將時間提前1小時，冬季又調回1小時，每個國傢俱體規定不同。
夏令時開始時，時鐘要向前撥快一小時。夏令時結束時，時鐘要撥慢一小時。

// e.g. 2013年, 中歐地區3月31日 2:00 切換到夏令時. 如果試圖構建的時間是不存在的3月31日2:30，那麼實際上得到的是3:30
ZonedDateTime skipped = ZonedDateTime.of(
      LocalDate.of(2013, 3, 31),
      LocalTime.of(2, 30),
      ZoneId.of("Europe/Berlin")
); // 2013年3月31日 3:30

// 夏令時結束時, 時鐘要回撥慢一小時, 這樣同一個本地時間就會有出現2次. 當構建位於這個時間段內的時間物件時, 會得到這2個時刻中較早的一個
ZonedDateTime ambiguous = ZonedDateTime.of(
LocalDate.of(2013, 10, 27),
LocalTime.of(2, 30),
ZoneId.of("Europe/Berlin")
); // 2013-10-27T02:30+02:00[Europe/Berlin]

ZonedDateTime anHourLater = ambiguous.plusHours(1); // 2013-10-27T02:30+01:00[Europe/Berlin]

// e.g 跨越夏令時邊界事需要特別注意. 例如, 如果將會議設定在下個星期, 不要直接+7天Duration, 而應該使用Period類
ZonedDateTime nextMeeting = meeting.plus(Duration.ofDays(7)); // 錯誤做法

ZonedDateTime nextMeeting = meeting.plus(Period.ofDays(7)); // 正確做法

注意：offsetDateTime類，UTSC具有偏移量的時間，沒有時區規則限制，用於專用應用，如某些網路協議。人類時區時間應該使用ZonedDateTime。

格式化和解析

格式器DateTimeFormatter

DateTimeFormatter類提供3種列印日期/時間值的格式器：

• 預定義的格式器
• Local相關的格式器
• 帶有定製模式的格式器

注意：java.time.format.DateTimeFormatter類被設計用來替代java.util.DateFormat。如果為向後相容需要使用後者，可以呼叫formatter.toFormat()。

示例：使用標準的格式器，直接呼叫DateTimeFormatter.format方法

ZonedDateTime apollolllaunch = ZonedDateTime.of(1969, 7, 16, 9, 32, 0, 0, ZoneId.of("America/New_York")); // 1969-07-16T09:32-04:00[America/New_York]

String formatted = DateTimeFormatter.ISO_OFFSET_DATE_TIME.format(apollolllaunch ); // 1969-07-16T09:32:00-04:00
System.out.println(formatted);

標準格式器主要是為了機器刻度的時間戳而設計的，向人類表示日期和時間，可以使用Locale相關格式器。
有4種與Locale相關的格式化風格：SHORT, MEDIUM, LONG, FULL.

Locale格式化風格

• 建立Locale相關格式化風格

// 建立DateTimeFormatter
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofLocalizedDateTime(FormatStyle.LONG);
// 使用預設Locale
String formatted = formatter.format(apollolllaunch ); // 1969年7月16日 上午09時32分00秒
System.out.println(formatted);

// 使用withLocale, 切換到不同Locale
formatted = formatter.withLocale(Locale.FRENCH).format(apollolllaunch ); // 16 juillet 1969 09:32:00 EDT

// 按不同Locale和格式給出星期日期和月份名字
for (DayOfWeek w: DayOfWeek.values()) {
      // 列印星期幾的英文簡稱: Mon Tue Wed Thu Fri Sat Sun 
      System.out.print(w.getDisplayName(TextStyle.SHORT, Locale.ENGLISH) + " "); 
}