Java8系列 (六) 新的日期和时间API
概述
在Java8之前, 我们一般都是使用 SimpleDateFormat 来解析和格式化日期时间, 但它是线程不安全的。
@Test public void test() { SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyyMMddHHmmss"); ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5); for (int i = 0; i < 10; i++) { executorService.execute(() -> { try { Date date = sdf.parse("20191103091515"); System.out.println(date.toString()); } catch (ParseException e) { e.printStackTrace(); } }); } executorService.shutdown(); }
多次运行上面这段程序, 会报不同的异常, 下面是其中的一种
Exception in thread "pool-1-thread-2" Exception in thread "pool-1-thread-4" Exception in thread "pool-1-thread-3" java.lang.NumberFormatException: empty String at sun.misc.FloatingDecimal.readJavaFormatString(FloatingDecimal.java:1842) at sun.misc.FloatingDecimal.parseDouble(FloatingDecimal.java:110) at java.lang.Double.parseDouble(Double.java:538) at java.text.DigitList.getDouble(DigitList.java:169) at java.text.DecimalFormat.parse(DecimalFormat.java:2089) at java.text.SimpleDateFormat.subParse(SimpleDateFormat.java:1867) at java.text.SimpleDateFormat.parse(SimpleDateFormat.java:1514) at java.text.DateFormat.parse(DateFormat.java:364) at com.java8.action.Demo.lambda$test$0(Demo.java:25) at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149) at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624) at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
原因也很简单, 查看一下源码, 发现 SimpleDateFormat 类继承了父类 DateFormat 的成员变量 protected Calendar calendar; , 而Calendar 类没有被 final 修饰, 是可以被修改的。
回到上面这个问题, 看一下 SimpleDateFormat 的解析日期时间的API
进入 establish() 方法里面看一下
到此, 已经基本明了, 因为每次 SimpleDateFormat 解析日期时间都会清空一下它的成员变量 calendar 的值, 所以当多个线程并发访问同一个 SimpleDateformat 时, 就会有线程不安全问题。
解决方式也很简单, 你可以使用 ThreadLocal 类存放 SimpleDateFormat 对象, 让每个线程拥有自己的SimpleDateFormat对象。
/**Map键对应不同的解析规则字符串, 比如yyyyMMdd*/ private static Map<String, ThreadLocal<SimpleDateFormat>> tl = new HashMap<>();
回到我们今天的主题, 在Java8中引入了新的日期和时间API, 这也是下面要介绍的内容。
新的日期时间类都被 final 修饰, 不存在想上面介绍的老版本API的线程不安全问题。
LocalDate、LocalTime和LocalDateTime
LocalDate和LocalTime, LocalDateTime 提供了许多静态工厂方法来创建它们的实例对象, 并且这三者之间可以很方便的互相进行类型转换。
@Test public void test() { //静态方法创建对象 LocalDate ld = LocalDate.of(2019, 10, 3); System.out.println(ld.getYear() + " " + ld.getMonth() + " " + ld.getDayOfMonth() + " " + ld.getDayOfWeek() + " " + ld.lengthOfMonth() + " " + ld.isLeapYear());//result: 2019 OCTOBER 3 THURSDAY 31 false LocalDate now = LocalDate.now(); System.out.println(now.get(ChronoField.YEAR) + " " + now.get(ChronoField.MONTH_OF_YEAR) + " " + now.get(ChronoField.DAY_OF_MONTH));//result: 2019 11 3 LocalTime lt = LocalTime.of(20, 44, 12); System.out.println(lt.getHour() + " " + lt.getMinute() + " " + lt.getSecond());//result: 20 44 12 //解析字符串 LocalDate ld2 = LocalDate.parse("2019-10-05");//默认格式: yyyy-MM-dd System.out.println(ld2.toString());//result: 2019-10-05 LocalTime lt2 = LocalTime.parse("20:42:12.828");//默认格式: HH:mm:ss.SSS System.out.println(lt2.toString());//result: 20:42:12.828 //互相进行类型转换 LocalDateTime ldt = LocalDateTime.of(2019, 10, 5, 21, 12, 10, 888).atZone(ZoneId.of("Asia/Shanghai")).toLocalDateTime(); LocalDateTime ldt2 = LocalDateTime.of(ld2, lt2);// 2019-10-05T20:42:12.828 LocalDateTime ldt3 = ld2.atTime(10, 10, 10);// 2019-10-05T10:10:10 LocalDateTime ldt4 = ld2.atTime(lt2); LocalDateTime ldt5 = lt2.atDate(ld2); LocalDateTime ldt6 = LocalDateTime.parse("2019/10/05 20:20:20.888", DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd HH:mm:ss.SSS")); LocalDate ld6 = ldt6.toLocalDate(); LocalTime lt6 = ldt6.toLocalTime(); }
Instant
Instant对时间的建模方式是以UTC时区的1970年1月1日午夜时分开始所经历的秒数进行计算，它不包含时区信息。Instant类是为了方便计算机处理日期和时间而设计的。
Instant.now().toEpochMilli() 可以获取当前时间的时间戳, 另外, Instant 提供了类似 ofEpochMilli() 的方法根据某个时间戳获取 Instant 实例, isBefore()和isAfter() 则用来比较两个 Instant 的大小
@Test public void test2() { long milli = Instant.now().toEpochMilli();//获取当前时间戳 Instant instant = Instant.ofEpochMilli(1572749169937L);//根据某个时间戳获取Instant实例 Instant instant2 = instant.minusSeconds(1000L); System.out.println(instant.isAfter(instant2));//true }
Duration和Period
Duration 对象用秒和纳秒来衡量时间的长短，如果想要对多个时间对象进行日期运算，可以用 Period 类
@Test public void test3() { Duration d1 = Duration.between(LocalDateTime.of(2019, 10, 7, 15, 55, 55, 888), LocalDateTime.now()); Duration d2 = Duration.between(LocalTime.of(17, 55, 10), LocalTime.now()); Duration d3 = Duration.between(Instant.ofEpochMilli(1570544602000L), Instant.now()); System.out.println(d3.toHours());// 612 //Duration对象用秒和纳秒来衡量时间的长短，所以入参不能使用LocalDate类型, 否则抛UnsupportedTemporalTypeException: Unsupported unit: Seconds //Duration.between(LocalDate.of(2019, 10, 7), LocalDate.now()); //如果想要对多个时间对象进行日期运算，可以用Period Period p1 = Period.between(LocalDate.of(2018, 8, 30), LocalDate.now()); System.out.println(p1.getYears() + " " + p1.getMonths() + " " + p1.getDays());// 1 2 4 //工厂方法介绍 Duration threeMinutes = Duration.ofMinutes(3); threeMinutes = Duration.of(3, ChronoUnit.MINUTES); Period tenDays = Period.ofDays(10); Period threeWeeks = Period.ofWeeks(3); Period twoYearsSixMonthsOneDay = Period.of(2, 6, 1); }
Temporal接口
LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、Instant类都实现了 Temporal 接口，有很多通用的处理日期和时间的方法，比如plus(), minus(), with()
@Test public void test4() { LocalDate ld = LocalDate.of(2019, 10, 7); //修改时间对象的某个属性值,返回一个新的对象 LocalDate ld2 = ld.withDayOfYear(365);//2019-12-31 LocalDate ld3 = ld.withDayOfMonth(18);//2019-10-18 LocalDate ld4 = ld.with(ChronoField.MONTH_OF_YEAR, 8);//2019-08-07 //对时间对象进行加减运算 LocalDate ld5 = ld.plusWeeks(2L);//2019-10-21 LocalDate ld6 = ld.minusYears(9L);//2010-10-07 LocalDate ld7 = ld.plus(Period.ofMonths(2));//2019-12-07 LocalDate ld8 = ld.plus(2L, ChronoUnit.MONTHS);//2019-12-07 LocalTime lt = LocalTime.parse("10:10:10.888"); LocalTime lt1 = lt.plus(Duration.ofHours(2L));//12:10:10.888 LocalTime lt2 = lt.plus(120L, ChronoUnit.MINUTES);//12:10:10.888 }
TemporalAdjuster接口
TemporalAdjuster 类提供了更多对日期定制化操作的功能, 诸如将日期调整到下个工作日、本月的最后的一天、今年的第一天等等。
@Test public void test5() { LocalDate ld = LocalDate.of(2019, 10, 7); LocalDate ld1 = ld.with(TemporalAdjusters.next(DayOfWeek.FRIDAY));//2019-10-11 LocalDate ld2 = ld.with(TemporalAdjusters.nextOrSame(DayOfWeek.MONDAY));//2019-10-07 LocalDate ld3 = ld.with(TemporalAdjusters.firstDayOfNextMonth());//2019-11-01 //自定义TemporalAdjuster, 来计算下一个工作日所在的日期 LocalDate ld4 = LocalDate.of(2019, 10, 11).with(temporal -> { DayOfWeek now = DayOfWeek.of(temporal.get(ChronoField.DAY_OF_WEEK)); long dayToAdd = now.equals(DayOfWeek.FRIDAY) ? 3L : now.equals(DayOfWeek.SATURDAY) ? 2L : 1L; return temporal.plus(dayToAdd, ChronoUnit.DAYS); });//2019-10-14 //对于经常复用的相同操作，可以将逻辑封装一个类中 TemporalAdjuster temporalAdjuster = TemporalAdjusters.ofDateAdjuster(temporal -> { DayOfWeek now = DayOfWeek.of(temporal.get(ChronoField.DAY_OF_WEEK)); long dayToAdd = now.equals(DayOfWeek.FRIDAY) ? 3L : now.equals(DayOfWeek.SATURDAY) ? 2L : 1L; return temporal.plus(dayToAdd, ChronoUnit.DAYS); }); }
DateTimeFormatter
DateTimeFormatter 用于进行可定制的日期时间格式化, 功能相当于以前的 SimpleDateFormat 类
@Test public void test6() { //日期转字符串 LocalDate ld = LocalDate.of(2019, 10, 7); String s1 = ld.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE);//20191007 String s2 = ld.format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);//2019-10-07 //字符串转日期 LocalDateTime ld1 = LocalDateTime.parse("2019-10-07 22:22:22.555", DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS")); }
ZoneId时区
ZoneId 是老版本的 TimeZone 的替代品, ZonedDateTime 代表了相对于指定时区的时间点
@Test public void test7() { //LocalDate、LocalDateTime、Instant 转 ZonedDateTime ZonedDateTime zdt1 = LocalDate.of(2019, 10, 7).atStartOfDay(ZoneId.systemDefault()); ZonedDateTime zdt2 = LocalDateTime.of(2019, 10, 7, 15, 55, 55, 888).atZone(ZoneId.of("Asia/Shanghai")); ZonedDateTime zdt3 = Instant.now().atZone(ZoneId.of("Asia/Yerevan")); //Instant转LocalDateTime LocalDateTime ldt1 = LocalDateTime.ofInstant(Instant.now(), ZoneId.systemDefault()); //下面的两个栗子介绍了ZoneOffset，他是利用和 UTC/格林尼治时间的固定偏差计算时区，但不推荐使用，因为ZoneOffset并未考虑任何夏令时的影响 LocalDateTime ldt2 = LocalDateTime.ofInstant(Instant.now(), ZoneOffset.of("+8")); //LocalDateTime转Instant Instant instant = LocalDateTime.of(2019, 10, 7, 15, 55, 55).toInstant(ZoneOffset.of("+4")); }
参考资料
Java进阶（七）正确理解Thread Local的原理与适用场景
作者：张小凡
出处：https://www.cnblogs.com/qingshanli/
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