☕【Java深层系列】「技术盲区」让我们一起完全吃透针对于时间和日期相关的API指南

技术简介

java中的日期处理一直是个问题，没有很好的方式去处理，所以才有第三方框架的位置比如joda。文章主要对java日期处理的详解，用1.8可以不用joda。

时间概念

首先我们对一些基本的概念做一些介绍，其中可以将GMT和UTC表示时刻大小等同。

UT时间

UT反应了地球自转的平均速度。是通过观测星星来测量的。

UTC

UTC是用原子钟时间做参考，但保持和UT1在0.9秒内的时间，也就是说定时调整。

目前采用的时间标准是世界协调时UTC（Universal Time Coordinated）。如果计算机不联网即使再精确也是不准的，因为UTC会进行调整，而且一般走的时间也是不精确的。

NTP

现在计算机一般用的网络时间协议NTP（Network Time Protocol）是用于互联网中时间同步的标准互联网协议。用途是把计算机的时间同步到某些时间标准。

GMT（UT1）

GMT是完全符合地球自转的时间，也被称为UT1，格林尼治标准时间被用作英国的民用时间，或UTC。GMT被称为“UT1”，它直接对应于地球的自转，并受到该自转轻微不规则的影响。正是UT1和UTC之间的差异通过应用闰秒保持>低于0.9秒。

ISO 8601

一种时间交换的国际格式。有些接口调用表示UTC/GMT时间的时候用"yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss'Z'"格式显示。带毫秒格式"yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss.SSS'Z'"。

joda中实现如下

// Alternate ISO 8601 format without fractional seconds private static final String ALTERNATIVE_ISO8601_DATE_FORMAT = "yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss'Z'"; private static DateFormat getAlternativeIso8601DateFormat() { SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat(ALTERNATIVE_ISO8601_DATE_FORMAT, Locale.US); df.setTimeZone(new SimpleTimeZone(0, "GMT")); return df; } 

RFC 822

STANDARD FOR THE FORMAT OF ARPA INTERNET TEXT MESSAGES

其中ARPA网络其实就是互联网的前身。

有些地方会用RFC 822里的时间格式，格式如下

 date-time = [ day "," ] date time ; dd mm yy ; hh:mm:ss zzz 

第二个相当于现在格式

"EEE, dd MMM yyyy HH:mm:ss z" 

有些头设置采用该格式。

joda中实现如下

// RFC 822 Date Format private static final String RFC822_DATE_FORMAT = "EEE, dd MMM yyyy HH:mm:ss z"; private static DateFormat getRfc822DateFormat() { SimpleDateFormat rfc822DateFormat = new SimpleDateFormat(RFC822_DATE_FORMAT, Locale.US); rfc822DateFormat.setTimeZone(new SimpleTimeZone(0, "GMT")); return rfc822DateFormat; } 

创建SimpleDateFormat的Locale.US可以决定格式字符串某些字符的代替用哪个语言，比如EEE等。

SimpleDateFormat df1=new SimpleDateFormat("GGGG yyyy/MMMM/dd HH:mm:ss EEE aaa zzzz",Locale.CHINA); SimpleDateFormat df2=new SimpleDateFormat("GGGG yyyy/MMMM/dd HH:mm:ss EEE aaa zzzz",Locale.US); //公元 2016/三月/27 23:32:10 星期日 下午 中国标准时间 //AD 2016/March/27 23:32:10 Sun PM China Standard Time 

gregorian Calendar， julian Calendar：这是两种历法，我们一般用的通用的gregorian Calendar。

jdk1.8之前

主要的类有记录时间戳的Date，时间和日期进行转换的Calendar,用来格式化和解析时间字符串的DateFormat

java.util.Date

使用前要注意时间表示的规则。

还有这个类有很多过期方法不推荐使用，很多已经被Calendar代替。

构造方法

这个类代表某个时刻的毫秒值，既然是毫秒值也就说需要有一个参考值。

在接受或返回年、月、日期、小时、分钟和秒值的所有类日期方法中，使用以下表示形式：

年份y由整数y-1900表示。一个月由0到11的整数表示；0是一月，1是二月，依此类推；因此，11月是12月。日期（月的某一天）通常由1到31之间的整数表示。小时由0到23之间的整数表示。因此，从午夜到凌晨1点的时间是0小时，从中午到下午1点的时间是12小时。一分钟通常由0到59之间的整数表示。第二个由0到61之间的整数表示；值60和61仅在闰秒内出现，甚至仅在实际正确跟踪闰秒的Java实现中出现。由于目前引入闰秒的方式，在同一分钟内出现两个闰秒的可能性极低，但本规范遵循ISO C的日期和时间约定。

当我们创建一个Date的时候获取的是哪一个毫秒值?

public Date() { this(System.currentTimeMillis()); } public Date(long date) { fastTime = date; } 

System.currentTimeMillis()是本地方法，the difference, measured in milliseconds, between the current time and midnight, January 1, 1970 UTC。

这个可能会因为操作系统的时间而不准。有些操作系统不一定是用毫秒表示的。这个时间都是用的UTC时间，不和时区有关的，这个无关的意思是同一时刻每个时区下获得的值应该是一致的，可以简单用程序验证一下获取的时间表达内容。

long time = System.currentTimeMillis(); System.out.println(time=(time/1000)); System.out.println("秒："+ time%60); System.out.println(time=(time/60)); System.out.println("分钟："+time%60); System.out.println(time=(time/60)); System.out.println("小时："+time%24); 

可以理解成和UTC的1970年1月1日零点的差值。而fastTime就是Date类保存这个时刻的变量。

成员变量

Date对象打印出来是本地时间，而构造方法是没有时区体现的。那么哪里体现了时区呢？

下面是Date的成员变量

gcal

获取的是以下的对象。其中并没有自定义字段。可以说只是一个gregorian（公历）时间工厂获取CalendarDate的子类。

jcal

在以下方法中用到

private static final BaseCalendar getCalendarSystem(BaseCalendar.Date cdate) { if (jcal == null) { return gcal; } if (cdate.getEra() != null) { return jcal; } return gcal; } synchronized private static final BaseCalendar getJulianCalendar() { if (jcal == null) { jcal = (BaseCalendar) CalendarSystem.forName("julian"); } return jcal; } 

当时间戳在以下情况下用儒略历，并且，在用到的时候会自动设置儒略历，所以在clone的时候也没有这个参数。所以这个可以忽略。

 private static final BaseCalendar getCalendarSystem(int year) { if (year >= 1582) { return gcal; } return getJulianCalendar(); } private static final BaseCalendar getCalendarSystem(long utc) { // Quickly check if the time stamp given by `utc' is the Epoch // or later. If it's before 1970, we convert the cutover to // local time to compare. if (utc >= 0 || utc >= GregorianCalendar.DEFAULT_GREGORIAN_CUTOVER - TimeZone.getDefaultRef().getOffset(utc)) { return gcal; } return getJulianCalendar(); } 

fastTime

保存了一个时间戳表示时刻。最重要的参数。创建Date就是对这个值的赋值。

cdate

保存了时间相关内容，包括时区，语言等

 public static final int FIELD_UNDEFINED = -2147483648; public static final long TIME_UNDEFINED = -9223372036854775808L; private Era era; private int year; private int month; private int dayOfMonth; private int dayOfWeek; private boolean leapYear; private int hours; private int minutes; private int seconds; private int millis; private long fraction; private boolean normalized; private TimeZone zoneinfo; private int zoneOffset; private int daylightSaving; private boolean forceStandardTime; private Locale locale; 

defalutCenturyStart

这个值可以忽略,在过期方法中用到。

@Deprecated public static long parse(String s) { ... ... // Parse 2-digit years within the correct default century. if (year <100) { synchronized (Date.class) { if (defaultCenturyStart == 0) { defaultCenturyStart = gcal.getCalendarDate().getYear() - 80; } } year += (defaultCenturyStart / 100) * 100; if (year 

public static Calendar getInstance() { return createCalendar(TimeZone.getDefault(), Locale.getDefault(Locale.Category.FORMAT)); } 

 //2000-8-31 Calendar cal1 = Calendar.getInstance(); cal1.set(2000, 7, 31, 0, 0 , 0); //应该是 2000-9-31，也就是 2000-10-1 cal1.set(Calendar.MONTH, Calendar.SEPTEMBER); //如果 Calendar 转化到 2000-10-1，那么现在的结果就该是 2000-10-30 cal1.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, 30); //输出的是2000-9-30，说明 Calendar 不是马上就刷新其内部的记录 System.out.println(cal1.getTime()); 

private static final ThreadLocal df = new ThreadLocal() { @Override protected DateFormat initialValue() { return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"); } }; 

public static LocalDateTime parse(CharSequence text, DateTimeFormatter formatter) { Objects.requireNonNull(formatter, "formatter"); return formatter.parse(text, LocalDateTime::from); } 

public  T parse(CharSequence text, TemporalQuery query) { ... ... } 

public static LocalDateTime from(TemporalAccessor temporal) { .... ... } 

//与下列表示相同 x -> LocalDateTime.from(x) //相当于 new TemporalQuery(){ @Override public LocalDateTime queryFrom(TemporalAccessor temporal) { return LocalDateTime.from(temporal); } };