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??高級JAVA開發必備技能??java8 新日期時間API（(四)JSR-310：常用計算工具），2萬字詳解（JAVA 小虛竹，建議收藏）

2021-09-13 08:51:19 其他

??作者簡介：Java領域優質創作者🏆，博客專家認證🏆
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大家好，我是小虛竹，之前有粉絲私聊我，問能不能把JAVA8 新的日期時間API（JSR-310）知識點梳理出來，答案是肯定的，誰讓我寵粉呢，由于內容偏多（超十萬字了），會拆成多篇來寫，

閑話就聊到這，請看下面的正文，

文章目錄

  • 常用于計算的類介紹
  • Duration
    • Duration類說明
    • Duration常用的用法
      • 創建Duration物件
      • 訪問Duration的時間
      • Duration計算
  • Period
    • Period類說明
    • Period常用的用法
      • 創建Period物件
      • 訪問Period的時間
      • Duration計算
  • TemporalUnit
    • TemporalUnit類說明
    • ChronoUnit常用的用法
  • TemporalField
    • TemporalField類說明
    • ChronoField常用的用法
  • ValueRange
    • ValueRange類說明
    • ValueRange常用的用法
  • Chronology 判斷是否閏年
    • 實戰
  • 比較日期時間的先后
    • 比較-LocalDate
    • 比較-LocalTime
    • 比較-OffsetDateTime
    • 比較-OffsetTime
    • 比較-ZonedDateTime
  • 計算日期時間的間隔
  • 推薦相關文章
    • hutool日期時間系列文章
    • 其他

常用于計算的類介紹

介紹下java8 中提供了幾個常用于計算的類：

  • Duration：表示秒和納秒的時間量
  • Period：表示年月日的時間量
  • TemporalUnit：日期時間的基本單位
  • TemporalField：日期時間的屬性
  • ValueRange：表示取值范圍

Duration

Duration類說明

包路徑：java.time.Duration

public final class Duration
        implements TemporalAmount, Comparable<Duration>, Serializable {
    private final long seconds;
   
    private final int nanos;
        ...
        }

Duration 是TemporalAmount 的實作類，類里包含兩個變數seconds 和 nanos ，所以Duration 是由秒和納秒組成的時間量，

一個Duration實體是不可變的，當創建出物件后就不能改變它的值了，

Duration常用的用法

創建Duration物件

Duration 適合處理較短的時間，需要更高的精確性，我們能使用between()方法比較兩個瞬間的差：

		Instant first = Instant.now();
		try {
			Thread.sleep(1000);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		Instant second = Instant.now();
		Duration duration = Duration.between(first, second);
		System.out.println(duration);

image-20210830213020151

可以通過LocalDateTime 類獲取獲取Duration物件

		LocalDateTime first = LocalDateTime.of(2021, 8, 30, 23, 14, 20);

		LocalDateTime second = LocalDateTime.of(2021, 8, 30, 23, 13, 0);

		Duration duration = Duration.between(first, second);
		System.out.println(duration);

image-20210830221908291

訪問Duration的時間

Duration 物件中可以獲取秒和納秒屬性，但沒有毫秒屬性，跟System.getCurrentTimeMillis()不同，

	Instant first = Instant.now();
		try {
			Thread.sleep(1000);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		Instant second = Instant.now();
		Duration duration = Duration.between(first, second);
		System.out.println(duration);
		System.out.println("秒:"+duration.getSeconds());
		System.out.println("納秒："+duration.getNano());

image-20210830213704477

可以轉換整個時間成其他單位，如納秒，毫秒，分鐘，小時，天

		Instant first = Instant.now();
		try {
			Thread.sleep(1000);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		Instant second = Instant.now();
		Duration duration = Duration.between(first, second);
		System.out.println(duration);
		System.out.println("秒:"+duration.getSeconds());
		System.out.println("納秒："+duration.getNano());
		System.out.println("納秒:"+duration.toNanos());
		System.out.println("毫秒："+duration.toMillis());
		System.out.println("分："+duration.toMinutes());
		System.out.println("小時："+duration.toHours());
		System.out.println("天："+duration.toDays());

image-20210830220300588

由圖上可知，getNano 方法和toNanos 方法不太一樣，前者是獲取這段時間的小于1s的部分，后者是整個時間轉化為納秒，

Duration計算

plusNanos()
plusMillis()
plusSeconds()
plusMinutes()
plusHours()
plusDays()
minusNanos()
minusMillis()
minusSeconds()
minusMinutes()
minusHours()
minusDays()

以plusSeconds 和minusSeconds 為例：

LocalDateTime first = LocalDateTime.of(2021, 8, 30, 23, 14, 20);
		LocalDateTime second = LocalDateTime.of(2021, 8, 30, 23, 13, 0);
		Duration duration = Duration.between(first, second);
		System.out.println(duration);

		Duration duration1 = duration.plusSeconds(10);
		System.out.println("plusSeconds 后："+duration);
		System.out.println("plusSeconds 后新的Duration物件："+duration1);

		Duration duration2 = duration.minusSeconds(10);
		System.out.println("minusSeconds 后："+duration);
		System.out.println("minusSeconds 后新的Duration物件："+duration2);

image-20210830222707761

由上面的驗證可知，這些計算方法執行后，會回傳一個新的Duration物件，原先的Duration物件不變，

Period

Period類說明

包路徑：java.time.Period

public final class Period
        implements ChronoPeriod, Serializable {
            /**
     * The number of years.
     */
    private final int years;
    /**
     * The number of months.
     */
    private final int months;
    /**
     * The number of days.
     */
    private final int days;
        ...
        }

Period 是ChronoPeriod 的實作類，類里包含兩個變數years ,months 和 days ，所以Period 是由年，月和日組成的時間量，

Period常用的用法

創建Period物件

		LocalDate first = LocalDate.of(2021, 8, 29);
		LocalDate second = LocalDate.of(2022, 9, 30);
		Period period = Period.between(first, second);
		System.out.println(period);

image-20210830224610563

訪問Period的時間

		LocalDate first = LocalDate.of(2021, 8, 28);
		LocalDate second = LocalDate.of(2022, 10, 31);
		Period period = Period.between(first, second);
		System.out.println(period);
		System.out.println("年:"+period.getYears());
		System.out.println("月："+period.getMonths());
		System.out.println("日："+period.getDays());

image-20210830225619062

可以轉換整個時間成其他單位,月

LocalDate first = LocalDate.of(2021, 8, 29);		
LocalDate second = LocalDate.of(2022, 9, 30);		
Period period = Period.between(first, second);	
	System.out.println(period);	
	System.out.println("月:"+period.toTotalMonths());

image-20210830225328558

由圖上可知，getMonths 方法和toTotalMonths 方法不太一樣，前者是獲取這段時間的月的部分，后者是整個時間轉化為以月為單位長度，

toTotalMonths 原始碼：

public long toTotalMonths() {        
return years * 12L + months;  // no overflow    
}

Duration計算

plusDays()
plusMonths()
plusYears()

minusDays()
minusMonths()
minusYears()

以plusMonths 和minusMonths 為例：

		LocalDate first = LocalDate.of(2021, 8, 28);
		LocalDate second = LocalDate.of(2022, 10, 31);
		Period period = Period.between(first, second);
		System.out.println(period);
		Period period1 = period.plusMonths(1);
		System.out.println("plusMonths 后："+period);
		System.out.println("plusMonths 后新的Period物件："+period1);

		Period period2 = period.minusMonths(1);
		System.out.println("minusMonths 后："+period);
		System.out.println("minusMonths 后新的Period物件："+period2);

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由上面的驗證可知，這些計算方法執行后，會回傳一個新的Period物件，原先的Period物件不變，

TemporalUnit

TemporalUnit類說明

包路徑：java.time.temporal.TemporalUnit

public interface TemporalUnit {
...
}

public enum ChronoUnit implements TemporalUnit {    
private final String name;   
 private final Duration duration; 
   ...
   }

TemporalUnit 主要實作類是列舉型別ChronoUnit

一個ChronoUnit成員會維護一個字串名字屬性name和一個Duration型別的實體，

其中ChronoUnit列舉了標準的日期時間單位集合，就是常用的年、月、日、小時、分鐘、秒、毫秒、微秒、納秒，這些時間單位的時間量到底是多少，代表多長的時間，在該列舉類中都有定義，

public enum ChronoUnit implements TemporalUnit {
 
    NANOS("Nanos", Duration.ofNanos(1)),
    MICROS("Micros", Duration.ofNanos(1000)),
    MILLIS("Millis", Duration.ofNanos(1000_000)),
    SECONDS("Seconds", Duration.ofSeconds(1)),
    MINUTES("Minutes", Duration.ofSeconds(60)),
    HOURS("Hours", Duration.ofSeconds(3600)),
    HALF_DAYS("HalfDays", Duration.ofSeconds(43200)),
    DAYS("Days", Duration.ofSeconds(86400)),
    WEEKS("Weeks", Duration.ofSeconds(7 * 86400L)),
    MONTHS("Months", Duration.ofSeconds(31556952L / 12)),
    YEARS("Years", Duration.ofSeconds(31556952L)),
    DECADES("Decades", Duration.ofSeconds(31556952L * 10L)),
    CENTURIES("Centuries", Duration.ofSeconds(31556952L * 100L)),
    MILLENNIA("Millennia", Duration.ofSeconds(31556952L * 1000L)),
    ERAS("Eras", Duration.ofSeconds(31556952L * 1000_000_000L)),
    FOREVER("Forever", Duration.ofSeconds(Long.MAX_VALUE, 999_999_999));     
 
    private final String name;
    private final Duration duration;
 
    private ChronoUnit(String name, Duration estimatedDuration) {
        this.name = name;
        this.duration = estimatedDuration;
    }
    ···
}

ChronoUnit常用的用法

		LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(2021, 8, 30, 23, 14, 20);
		LocalDateTime offset = localDateTime.plus(1, ChronoUnit.DAYS);
		// 非同一物件
		Assert.assertNotSame(localDateTime, offset);
		System.out.println(offset);

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TemporalField

TemporalField類說明

包路徑：java.time.temporal.TemporalField

public interface TemporalField {
    ...
}

public enum ChronoField implements TemporalField {
     private final String name;
    private final TemporalUnit baseUnit;
    private final TemporalUnit rangeUnit;
    private final ValueRange range;
    ...
}

TemporalField 主要實作類是列舉型別ChronoField

一個ChronoField成員會維護一個字串名字屬性name、一個TemporalUnit的基礎單位baseUnit、一個TemporalUnit的表示范圍的單位rangeUnit和一個ValueRange型別的range用于表示當前屬性的范圍，

public enum ChronoField implements TemporalField {
    //一秒鐘的納秒數
    NANO_OF_SECOND("NanoOfSecond", NANOS, SECONDS, ValueRange.of(0, 999_999_999))
    //一分鐘的秒數
    SECOND_OF_MINUTE("SecondOfMinute", SECONDS, MINUTES, ValueRange.of(0, 59), "second")
    //一個小時的分鐘數
    MINUTE_OF_HOUR("MinuteOfHour", MINUTES, HOURS, ValueRange.of(0, 59), "minute")
    //一上午或者一下午有多少個小時
    CLOCK_HOUR_OF_AMPM("ClockHourOfAmPm", HOURS, HALF_DAYS, ValueRange.of(1, 12))
    //一天的小時數
    CLOCK_HOUR_OF_DAY("ClockHourOfDay", HOURS, DAYS, ValueRange.of(1, 24))
    //上午還是下午
    AMPM_OF_DAY("AmPmOfDay", HALF_DAYS, DAYS, ValueRange.of(0, 1), "dayperiod")
    //一周的第幾天
    DAY_OF_WEEK("DayOfWeek", DAYS, WEEKS, ValueRange.of(1, 7), "weekday")
    //當前月的天數
    DAY_OF_MONTH("DayOfMonth", DAYS, MONTHS, ValueRange.of(1, 28, 31), "day")
    //當前年的天數
    DAY_OF_YEAR("DayOfYear", DAYS, YEARS, ValueRange.of(1, 365, 366))
    //當前月的周數
    ALIGNED_WEEK_OF_MONTH("AlignedWeekOfMonth", WEEKS, MONTHS, ValueRange.of(1, 4, 5))
    //當前年的周數
    ALIGNED_WEEK_OF_YEAR("AlignedWeekOfYear", WEEKS, YEARS, ValueRange.of(1, 53))
    //以每月的第一天為星期一，然后計算當天是一周的第幾天
    ALIGNED_DAY_OF_WEEK_IN_MONTH("AlignedDayOfWeekInMonth", DAYS, WEEKS, ValueRange.of(1, 7))
    //以每月的第一天為星期一，然后計算當天是一周的第幾天
    ALIGNED_DAY_OF_WEEK_IN_YEAR("AlignedDayOfWeekInYear", DAYS, WEEKS, ValueRange.of(1, 7))
    //當前年的月數
    MONTH_OF_YEAR("MonthOfYear", MONTHS, YEARS, ValueRange.of(1, 12), "month")
    
    private final TemporalUnit baseUnit;
    private final String name;
    private final TemporalUnit rangeUnit;
    private final ValueRange range;
    private final String displayNameKey;
...
}

ChronoField常用的用法

ALIGNED_WEEK_OF_MONTH　和　ALIGNED_DAY_OF_WEEK_IN_MONTH　使用示例

		//每七天一周，2021-08-31 是周二，對應的值是3
		int num = LocalDate.of(2021, 8, 31).get(ChronoField.ALIGNED_DAY_OF_WEEK_IN_MONTH);
		System.out.println(num);
		//這個月的第5周 2021-08-31
		num = LocalDate.of(2021, 8, 31).get(ChronoField.ALIGNED_WEEK_OF_MONTH);
		System.out.println(num);

image-20210831233408038

ValueRange

ValueRange類說明

ValueRange 表示取值范圍，

public final class ValueRange implements Serializable {

    /**
     * The smallest minimum value.最小值
     */
    private final long minSmallest;
    /**
     * The largest minimum value.最大可能最小值
     */
    private final long minLargest;
    /**
     * The smallest maximum value.最小可能最大值
     */
    private final long maxSmallest;
    /**
     * The largest maximum value.最大值
     */
    private final long maxLargest;
...
}

ValueRange常用的用法

ValueRange valueRange = ValueRange.of(1L, 10000L);
		System.out.println(valueRange);
		valueRange = ValueRange.of(1L, 5L, 10000L, 50000L);
		System.out.println(valueRange);

image-20210831234618197

		LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(2021, 8, 30, 23, 14, 20);
		ValueRange valueRange = localDateTime.range(ChronoField.DAY_OF_MONTH);
		System.out.println(valueRange.getMinimum());
		System.out.println(valueRange.getMaximum());
		System.out.println(valueRange.getLargestMinimum());
		System.out.println(valueRange.getSmallestMaximum());

image-202109019254578

Chronology 判斷是否閏年

判斷是否閏年是由年表Chronology 提供的，通常情況下，我們使用ISO下的年表，是IsoChronology ，

看下代碼實作

 @Override
    public boolean isLeapYear(long prolepticYear) {
        return ((prolepticYear & 3) == 0) && ((prolepticYear % 100) != 0 || (prolepticYear % 400) == 0);
    }

好精煉的代碼，值得我們研究研究

閏年的基本判定方法：
1、非整百年：能被4整除的為閏年，（如2004年就是閏年,2001年不是閏年）
2、整百年：能被400整除的是閏年，(如2000年是閏年，1900年不是閏年)

((prolepticYear & 3) == 0) && ((prolepticYear % 100) != 0 || (prolepticYear % 400) == 0);

這段代碼用了兩個條件，這兩個條件都符合，才是閏年，

  • (prolepticYear & 3) == 0
  • (prolepticYear % 100) != 0 || (prolepticYear % 400) == 0

(prolepticYear & 3) == 0 用了與運算子“&”,其使用規律如下：
兩個運算元中位都為1，結果才為1，否則結果為0，

3 的二進制是011 ，prolepticYear & 3 目的是保留最后2位二進制數，然后判斷是否最后兩位二進制數等于0，如果等于0，證明能被4整除，閏年一定要滿足是4的倍數的條件；

(prolepticYear % 100) != 0 || (prolepticYear % 400) == 0 這個就比較好理解了，看是不是100的倍數或者是不是400 倍數，

而且小虛竹發現java.time.Year#isLeap() 用的實作代碼邏輯是一樣的

public static boolean isLeap(long year) {
    return ((year & 3) == 0) && ((year % 100) != 0 || (year % 400) == 0);
}

即使是巨佬寫的代碼，也存在代碼的復用性問題

上面IsoChronology 是對Chronology介面介面的isLeapYear實作，MinguoChronology等實作類的isLeapYear，互用了IsoChronology的isLeapYear方法，

//MinguoChronology 
public boolean isLeapYear(long prolepticYear) {
        return IsoChronology.INSTANCE.isLeapYear(prolepticYear + YEARS_DIFFERENCE);
    }

巨佬是有考慮復用的，在MinguoChronology等實作類已經有復用了，

java.time.Year#isLeap() 的優先級高，因為它是靜態方法，isoChronology ** 可以引Year.isLeap**
Year ** 不可以引Chronology.isLeapYear** ，

博主發現在IsoChronology ** 的resolveYMD** 中已經存在了對Year.isLeap 的參考，

image-202109089047374

有的工具類會為了減少外部類依賴，重新寫一次底層方法，避免外部類（或是不在一個包底下）的類依賴，這個已經用了，說不過去 ，所以代碼是存在復用性問題的，

實戰

		int year = 2020;
		System.out.println(Year.isLeap(year));
		System.out.println(IsoChronology.INSTANCE.isLeapYear(year));

		LocalDate localDate = LocalDate.of(2021,9,7);
		LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
		System.out.println(localDate.isLeapYear());
		System.out.println(localDateTime.toLocalDate().isLeapYear());

image-2021090733986

比較日期時間的先后

基本上都有這四個比較方法：：compareTo()、isBefore()、isAfter()、和equals()

比較-LocalDate

		LocalDate localDate1 = LocalDate.of(2021, 8, 14);
		// 比較指定日期和引數日期，回傳正數，那么指定日期時間較晚（數字較大）:13
		int i = localDate1.compareTo(LocalDate.of(2021, 8, 1));
		System.out.println(i);
		// 比較指定日期是否比引數日期早（true為早）:true
		System.out.println(localDate1.isBefore(LocalDate.of(2021,8,31)));
		// 比較指定日期是否比引數日期晚（true為晚）:false
		System.out.println(localDate1.isAfter(LocalDate.of(2021,8,31)));
		// 比較兩個日期是否相等:true
		System.out.println(localDate1.isEqual(LocalDate.of(2021, 8, 14)));

image-202108149597

比較-LocalTime

		LocalTime localTime1 = LocalTime.of(23, 26, 30);
		LocalTime localTime2 = LocalTime.of(23, 26, 32);
		// 兩個時間進行比較 大回傳1，小就回傳-1，一樣就回傳0:-1
		System.out.println(localTime1.compareTo(localTime2));

		// 比較指定時間是否比引數時間早（true為早）:true
		System.out.println(localTime1.isBefore(localTime2));
		// 比較指定時間是否比引數時間晚（true為晚）:false
		System.out.println(localTime1.isAfter(localTime2));
		// 比較兩個時間是否相等:true
		System.out.println(localTime1.equals(LocalTime.of(23, 26, 30)));

image-2021081498214

比較-OffsetDateTime

		LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.of(2021, 8, 15, 13, 14, 20);
		OffsetDateTime offsetDateTime1 = OffsetDateTime.of(localDateTime1, ZoneOffset.ofHours(8));
		OffsetDateTime offsetDateTime3 = OffsetDateTime.of(localDateTime1, ZoneOffset.ofHours(8));

		LocalDateTime localDateTime2 = LocalDateTime.of(2021, 8, 15, 13, 14, 30);
		OffsetDateTime offsetDateTime2 = OffsetDateTime.of(localDateTime2, ZoneOffset.ofHours(8));

		// 兩個時間進行比較 大回傳1，小就回傳-1，一樣就回傳0:-1
		System.out.println(offsetDateTime1.compareTo(offsetDateTime2));

		// 比較指定時間是否比引數時間早（true為早）:true
		System.out.println(offsetDateTime1.isBefore(offsetDateTime2));
		// 比較指定時間是否比引數時間晚（true為晚）:false
		System.out.println(offsetDateTime1.isAfter(offsetDateTime2));
		// 比較兩個時間是否相等:true
		System.out.println(offsetDateTime1.equals(offsetDateTime3));

image-20210821944542

比較-OffsetTime

		LocalTime localTime1 = LocalTime.of( 13, 14, 20);
		OffsetTime offsetTime1 = OffsetTime.of(localTime1, ZoneOffset.ofHours(8));
		OffsetTime offsetTime3 = OffsetTime.of(localTime1, ZoneOffset.ofHours(8));

		LocalTime localTime2 = LocalTime.of(13, 14, 30);
		OffsetTime offsetTime2 = OffsetTime.of(localTime2, ZoneOffset.ofHours(8));
		// 兩個時間進行比較 大回傳1，小就回傳-1，一樣就回傳0:-1
		System.out.println(offsetTime1.compareTo(offsetTime2));

		// 比較指定時間是否比引數時間早（true為早）:true
		System.out.println(offsetTime1.isBefore(offsetTime2));
		// 比較指定時間是否比引數時間晚（true為晚）:false
		System.out.println(offsetTime1.isAfter(offsetTime2));
		// 比較兩個時間是否相等:true
		System.out.println(offsetTime1.equals(offsetTime3));

image-2021089109890

比較-ZonedDateTime

		LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.of(2021, 8, 15, 13, 14, 20);
		ZonedDateTime zonedDateTime1 = ZonedDateTime.of(localDateTime1, ZoneOffset.ofHours(8));

		ZonedDateTime zonedDateTime3 = ZonedDateTime.of(localDateTime1, ZoneOffset.ofHours(8));

		LocalDateTime localDateTime2 = LocalDateTime.of(2021, 8, 15, 13, 14, 30);
		ZonedDateTime zonedDateTime2 = ZonedDateTime.of(localDateTime2, ZoneOffset.ofHours(8));

		// 兩個時間進行比較 大回傳1，小就回傳-1，一樣就回傳0:-1
		System.out.println(zonedDateTime1.compareTo(zonedDateTime2));

		// 比較指定時間是否比引數時間早（true為早）:true
		System.out.println(zonedDateTime1.isBefore(zonedDateTime2));
		// 比較指定時間是否比引數時間晚（true為晚）:false
		System.out.println(zonedDateTime1.isAfter(zonedDateTime2));
		// 比較兩個時間是否相等:true
		System.out.println(zonedDateTime1.equals(zonedDateTime3));

image-20210821907094

計算日期時間的間隔

Duration 和**Period ** 都有 **between ** 方法

這個就不在重復說了，上面Duration 和Period 的常用用法里有介紹到，

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