Java 8：新的時間和日期API

在Java 8之前，所有關於時間和日期的API都存在各種使用方面的缺陷，因此建議使用新的時間和日期API，分別從舊的時間和日期的API的缺點以及解決方法、Java 8 新的時間和日期API進行講解。

舊的時間和日期的API的缺陷

Java 的 java.util.Date 和 java.util.Calendar 類易用性差，不支援時區，而且都不是執行緒安全的。

Date如果不格式化，打印出的日期可讀性差。

Thu Sep 12 13:47:34 CST 2019

可以使用 SimpleDateFormat 對時間進行格式化，但 SimpleDateFormat 是執行緒不安全的，SimpleDateFormat 的 format 方法原始碼如下：

    private StringBuffer format(Date date, StringBuffer toAppendTo,
                                FieldDelegate delegate) {
        // Convert input date to time field list
        calendar.setTime(date);

        boolean useDateFormatSymbols = useDateFormatSymbols();

        for (int i = 0; i < compiledPattern.length; ) {
            int tag = compiledPattern[i] >>> 8;
            int count = compiledPattern[i++] & 0xff;
            if (count == 255) {
                count = compiledPattern[i++] << 16;
                count |= compiledPattern[i++];
            }

            switch (tag) {
            case TAG_QUOTE_ASCII_CHAR:
                toAppendTo.append((char)count);
                break;

            case TAG_QUOTE_CHARS:
                toAppendTo.append(compiledPattern, i, count);
                i += count;
                break;

            default:
                subFormat(tag, count, delegate, toAppendTo, useDateFormatSymbols);
                break;
            }
        }
        return toAppendTo;
    }
 

其中 calendar 是共享變數，並且這個共享變數沒有做執行緒安全控制。當多個執行緒同時使用相同的 SimpleDateFormat 物件【如用static修飾的 SimpleDateFormat 】呼叫format方法時，多個執行緒會同時呼叫 calendar.setTime 方法，可能一個執行緒剛設定好 time 值另外的一個執行緒馬上把設定的 time 值給修改了導致返回的格式化時間可能是錯誤的。

在多併發情況下使用 SimpleDateFormat 需注意。

SimpleDateFormat 除了 format 是執行緒不安全以外，parse 方法也是執行緒不安全的。parse 方法實際呼叫 alb.establish(calendar).getTime() 方法來解析，alb.establish(calendar) 方法裡主要完成了

• 重置日期物件cal的屬性值
• 使用calb中中屬性設定cal
• 返回設定好的cal物件

但是這三步不是原子操作，導致解析出來的時間可以是錯誤的。

Date對時間處理比較麻煩，比如想獲取某年、某月、某星期，以及 n 天以後的時間，如果用Date來處理的話真是太難了，並且 Date 類的 getYear、getMonth 這些方法都被棄用了。

多執行緒併發如何保證執行緒安全

避免執行緒之間共享一個 SimpleDateFormat 物件，每個執行緒使用時都建立一次 SimpleDateFormat 物件 => 建立和銷燬物件的開銷大

對使用 format 和 parse 方法的地方進行加鎖 => 執行緒阻塞效能差

使用 ThreadLocal 保證每個執行緒最多隻建立一次 SimpleDateFormat 物件 => 較好的方法

Java 8 新的時間和日期API

Java 8的日期和時間類包含 LocalDate、LocalTime、Instant、Duration 以及 Period，這些類都包含在 java.time 包中，Java 8 新的時間API的使用方式，包括建立、格式化、解析、計算、修改，下面我們看下如何去使用。

LocalDate 只會獲取年月日

// 建立 LocalDate
// 獲取當前年月日
LocalDate localDate = LocalDate.now();
// 構造指定的年月日
LocalDate localDate1 = LocalDate.of(2019, 9, 12);
// 獲取年、月、日、星期幾
int year = localDate.getYear();
int year1 = localDate.get(ChronoField.YEAR);
Month month = localDate.getMonth();
int month1 = localDate.get(ChronoField.MONTH_OF_YEAR);
int day = localDate.getDayOfMonth();
int day1 = localDate.get(ChronoField.DAY_OF_MONTH);
DayOfWeek dayOfWeek = localDate.getDayOfWeek();
int dayOfWeek1 = localDate.get(ChronoField.DAY_OF_WEEK);

LocalTime 只會獲取時分秒

// 建立 LocalTime
LocalTime localTime = LocalTime.of(14, 14, 14);
LocalTime localTime1 = LocalTime.now();
// 獲取小時
int hour = localTime.getHour();
int hour1 = localTime.get(ChronoField.HOUR_OF_DAY);
// 獲取分
int minute = localTime.getMinute();
int minute1 = localTime.get(ChronoField.MINUTE_OF_HOUR);
// 獲取秒
int second = localTime.getMinute();
int second1 = localTime.get(ChronoField.SECOND_OF_MINUTE);

LocalDateTime 獲取年月日時分秒，相當於 LocalDate + LocalTime

// 建立 LocalDateTime
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.of(2019, Month.SEPTEMBER, 10, 14, 46, 56);
LocalDateTime localDateTime2 = LocalDateTime.of(localDate, localTime);
LocalDateTime localDateTime3 = localDate.atTime(localTime);
LocalDateTime localDateTime4 = localTime.atDate(localDate);
// 獲取LocalDate
LocalDate localDate2 = localDateTime.toLocalDate();
// 獲取LocalTime
LocalTime localTime2 = localDateTime.toLocalTime();

Instant 獲取秒數，用於表示一個時間戳（精確到納秒）

如果只是為了獲取秒數或者毫秒數，可以使用 System.currentTimeMillis()。

// 建立Instant物件
Instant instant = Instant.now();
// 獲取秒數
long currentSecond = instant.getEpochSecond();
// 獲取毫秒數
long currentMilli = instant.toEpochMilli();

Duration 表示一個時間段

// Duration.between()方法建立 Duration 物件
LocalDateTime from = LocalDateTime.of(2017, Month.JANUARY, 1, 00, 0, 0);    // 2017-01-01 00:00:00
LocalDateTime to = LocalDateTime.of(2019, Month.SEPTEMBER, 12, 14, 28, 0);     // 2019-09-15 14:28:00
Duration duration = Duration.between(from, to);     // 表示從 from 到 to 這段時間
long days = duration.toDays();              // 這段時間的總天數
long hours = duration.toHours();            // 這段時間的小時數
long minutes = duration.toMinutes();        // 這段時間的分鐘數
long seconds = duration.getSeconds();       // 這段時間的秒數
long milliSeconds = duration.toMillis();    // 這段時間的毫秒數
long nanoSeconds = duration.toNanos();      // 這段時間的納秒數

修改 LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、Instant。

LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、Instant 為不可變物件，修改這些物件物件會返回一個副本。

增加、減少年數、月數、天數等，以LocalDateTime為例:

LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(2019, Month.SEPTEMBER, 12, 14, 32, 0);
// 增加一年
localDateTime = localDateTime.plusYears(1);
localDateTime = localDateTime.plus(1, ChronoUnit.YEARS);
// 減少一個月
localDateTime = localDateTime.minusMonths(1);
localDateTime = localDateTime.minus(1, ChronoUnit.MONTHS);  
// 通過with修改某些值
// 修改年為2020
localDateTime = localDateTime.withYear(2020);
localDateTime = localDateTime.with(ChronoField.YEAR, 2020);
// 時間計算
// 獲取該年的第一天
LocalDate localDate = LocalDate.now();
LocalDate localDate1 = localDate.with(firstDayOfYear());

TemporalAdjusters 包含許多靜態方法，可以直接呼叫，以下列舉一些：

格式化時間

LocalDate localDate = LocalDate.of(2019, 9, 12);
String s1 = localDate.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE);
String s2 = localDate.format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);
// 自定義格式化
DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String s3 = localDate.format(dateTimeFormatter);

解析時間

LocalDate localDate1 = LocalDate.parse("20190912", DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE);
LocalDate localDate2 = LocalDate.parse("2019-09-12", DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);

總結

和 SimpleDateFormat 相比，DateTimeFormatter 是執行緒安全的。

Instant 的精確度更高，可以精確到納秒級。

Duration 可以便捷得到時間段內的天數、小時數等。

LocalDateTime 能夠快速地獲取年、月、日、下一月等。

TemporalAdjusters 類中包含許多常用的靜態方法，避免自己編寫工具類