為什麼不建議使用Date，而是使用Java8新的時間和日期API？

  • 2019 年 10 月 3 日
  • 筆記

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，列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 方法源碼如下：

    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 對象【如用static修飾的 SimpleDateFormat 】調用format方法時，多個執行緒會同時調用 calendar.setTime 方法，可能一個執行緒剛設置好 time 值另外的一個執行緒馬上把設置的 time 值給修改了導致返回的格式化時間可能是錯誤的。

在多並發情況下使用 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 方法實際調用 alb.establish(calendar).getTime() 方法來解析，alb.establish(calendar) 方法里主要完成了

  • 重置日期對象cal的屬性值
  • 使用calb中中屬性設置cal
  • 返回設置好的cal對象

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。

多執行緒並發如何保證執行緒安全

避免執行緒之間共享一個 SimpleDateFormat 對象，每個執行緒使用時都創建一次 SimpleDateFormat 對象 => 創建和銷毀對象的開銷大

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

使用 ThreadLocal 保證每個執行緒最多只創建一次 SimpleDateFormat 對象 => 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，包括創建、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

// 創建 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

// 創建 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

// 創建 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()。

// 創建Instant對象  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()方法創建 Duration 對象  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 為不可變對象，修改這些對象對象會返回一個副本。

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，可以直接調用，以下列舉一些：

方法名 描述
dayOfWeekInMonth 返回同一個月中每周的第幾天
firstDayOfMonth 返回當月的第一天
firstDayOfNextMonth 返回下月的第一天
firstDayOfNextYear 返回下一年的第一天
firstDayOfYear 返回本年的第一天
firstInMonth 返回同一個月中第一個星期幾
lastDayOfMonth 返回當月的最後一天
lastDayOfNextMonth 返回下月的最後一天
lastDayOfNextYear 返回下一年的最後一天
lastDayOfYear 返回本年的最後一天
lastInMonth 返回同一個月中最後一個星期幾
next / previous 返回後一個/前一個給定的星期幾
nextOrSame / previousOrSame 返回後一個/前一個給定的星期幾，如果這個值滿足條件，直接返回

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");  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。

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