精通 Java 日期与时间 API（java.time）：使用 LocalDate、LocalTime、ZonedDateTime 等新类，解决日期时间处理的复杂性。

好的，各位尊敬的码农、攻城狮、程序媛们，欢迎来到本期“Java时间旅行指南”节目！我是你们的导游，人称“时间掌控者”的Java老司机。今天，咱们要一起告别Java日期时间处理的“远古时代”，拥抱光鲜亮丽的java.time新纪元！

前言：时间都去哪儿了？（以及Java日期时间的痛点）

话说当年，Java的日期时间API那是出了名的“难用”。你问我有多难用？嗯…大概就像用石头刀切牛排，不是不能吃，但吃得人心里苦啊！

想想那些年，我们被java.util.Date和java.util.Calendar支配的恐惧：

• 可变性： Date对象是可以被修改的，这意味着你一不小心就会“穿越时空”，导致程序出现难以追踪的bug。 就像你改了别人的日记，历史都被你篡改了，程序当然要出问题！
• 线程安全： 这些类不是线程安全的，在多线程环境下需要额外的同步措施，增加了代码的复杂性。 多个线程同时修改一个Date对象，那场面简直比春运还混乱！
• 设计缺陷： 月份从0开始计数（1月是0，2月是1…），星期也是从周日开始计数。这种反人类的设计，简直是程序员的噩梦！
• 时区处理： 时区处理简直就是个大坑，一不小心就掉进去爬不出来。

总之，旧的日期时间API用起来就像踩地雷，处处是坑。程序员们对它们是又爱又恨，爱的是它们能用，恨的是它们太难用！

好在，Java 8 带来了全新的java.time API，它就像一把瑞士军刀，优雅地解决了旧API的各种问题，让时间处理变得简单、高效、有趣！🎉

java.time：时间旅行的新装备

java.time API的设计理念是：清晰、不变、易用。它引入了一系列新的类，每个类都有明确的职责，让你可以像搭积木一样构建复杂的日期时间逻辑。

下面，我们就来认识一下java.time家族的主要成员：

• LocalDate： 只包含日期，不包含时间和时区。例如：2023-10-27。
• LocalTime： 只包含时间，不包含日期和时区。例如：10:30:00。
• LocalDateTime： 包含日期和时间，但不包含时区。例如：2023-10-27T10:30:00。
• ZonedDateTime： 包含日期、时间和时区。例如：2023-10-27T10:30:00+08:00[Asia/Shanghai]。
• Instant： 代表时间轴上的一个瞬时点，精确到纳秒。
• Duration： 表示两个时间点之间的时间差，例如：30分钟。
• Period： 表示两个日期之间的间隔，例如：2年3个月5天。
• DateTimeFormatter： 用于格式化和解析日期时间对象。

这些类都是不可变的（immutable），这意味着一旦创建，它们的值就不能被修改。这保证了线程安全，也避免了意外修改导致的问题。

实战演练：java.time 的正确打开方式

光说不练假把式，接下来我们就通过一些实际的例子，来感受一下java.time的魅力。

1. 创建日期时间对象

• LocalDate

// 获取当前日期
LocalDate today = LocalDate.now();
System.out.println("Today is: " + today); // 输出：Today is: 2023-10-27 (假设今天是2023年10月27日)

// 指定日期
LocalDate birthday = LocalDate.of(1990, 5, 20);
System.out.println("Birthday is: " + birthday); // 输出：Birthday is: 1990-05-20

// 从字符串解析日期
LocalDate dateFromString = LocalDate.parse("2023-12-25");
System.out.println("Christmas is: " + dateFromString); // 输出：Christmas is: 2023-12-25

• LocalTime

// 获取当前时间
LocalTime now = LocalTime.now();
System.out.println("Now is: " + now); // 输出：Now is: 11:00:00.123 (假设现在是11点)

// 指定时间
LocalTime meetingTime = LocalTime.of(14, 30);
System.out.println("Meeting time is: " + meetingTime); // 输出：Meeting time is: 14:30

// 从字符串解析时间
LocalTime timeFromString = LocalTime.parse("23:59:59");
System.out.println("End of day: " + timeFromString); // 输出：End of day: 23:59:59

• LocalDateTime

// 获取当前日期和时间
LocalDateTime currentDateTime = LocalDateTime.now();
System.out.println("Current date and time: " + currentDateTime); // 输出：Current date and time: 2023-10-27T11:00:00.123

// 指定日期和时间
LocalDateTime graduation = LocalDateTime.of(2024, 6, 30, 9, 0);
System.out.println("Graduation date: " + graduation); // 输出：Graduation date: 2024-06-30T09:00

// 从字符串解析日期和时间
LocalDateTime dateTimeFromString = LocalDateTime.parse("2023-11-11T00:00:00");
System.out.println("Singles' Day: " + dateTimeFromString); // 输出：Singles' Day: 2023-11-11T00:00

• ZonedDateTime

// 获取当前带时区的日期和时间
ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.now();
System.out.println("Current Zoned Date Time: " + zonedDateTime); // 输出：例如 Current Zoned Date Time: 2023-10-27T11:00:00.123+08:00[Asia/Shanghai]

// 指定时区
ZoneId shanghaiZone = ZoneId.of("Asia/Shanghai");
ZonedDateTime shanghaiTime = ZonedDateTime.now(shanghaiZone);
System.out.println("Shanghai time: " + shanghaiTime); // 输出：例如 Shanghai time: 2023-10-27T11:00:00.123+08:00[Asia/Shanghai]

// 从字符串解析带时区的日期和时间
ZonedDateTime zonedDateTimeFromString = ZonedDateTime.parse("2023-12-25T00:00:00+09:00[Asia/Tokyo]");
System.out.println("Christmas in Tokyo: " + zonedDateTimeFromString); // 输出：Christmas in Tokyo: 2023-12-25T00:00+09:00[Asia/Tokyo]

2. 日期时间的计算

java.time提供了丰富的API来进行日期时间的计算，例如加减天数、月份、年份等。这些操作都是不可变的，会返回一个新的日期时间对象。

LocalDate today = LocalDate.now();

// 加上10天
LocalDate tenDaysLater = today.plusDays(10);
System.out.println("10 days later: " + tenDaysLater);

// 减去1个月
LocalDate lastMonth = today.minusMonths(1);
System.out.println("Last month: " + lastMonth);

// 加上2年
LocalDate twoYearsLater = today.plusYears(2);
System.out.println("Two years later: " + twoYearsLater);

LocalTime now = LocalTime.now();

// 加上30分钟
LocalTime thirtyMinutesLater = now.plusMinutes(30);
System.out.println("30 minutes later: " + thirtyMinutesLater);

3. 日期时间的比较

java.time提供了isBefore(), isAfter(), isEqual()等方法来比较日期时间的大小。

LocalDate date1 = LocalDate.of(2023, 1, 1);
LocalDate date2 = LocalDate.of(2023, 12, 31);

System.out.println("date1 is before date2: " + date1.isBefore(date2)); // 输出：true
System.out.println("date1 is after date2: " + date1.isAfter(date2));  // 输出：false
System.out.println("date1 is equal to date2: " + date1.isEqual(date2)); // 输出：false

4. 日期时间的格式化和解析

DateTimeFormatter是java.time中用于格式化和解析日期时间对象的类。你可以使用预定义的格式，也可以自定义格式。

LocalDateTime now = LocalDateTime.now();

// 使用预定义的格式
DateTimeFormatter formatter1 = DateTimeFormatter.ISO_DATE_TIME;
String formattedDateTime1 = now.format(formatter1);
System.out.println("Formatted date time (ISO): " + formattedDateTime1); // 输出：例如 2023-10-27T11:00:00.123

// 使用自定义格式
DateTimeFormatter formatter2 = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy年MM月dd日 HH:mm:ss");
String formattedDateTime2 = now.format(formatter2);
System.out.println("Formatted date time (custom): " + formattedDateTime2); // 输出：例如 2023年10月27日 11:00:00

// 解析日期时间字符串
String dateTimeString = "2023-11-11 11:11:11";
DateTimeFormatter formatter3 = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
LocalDateTime parsedDateTime = LocalDateTime.parse(dateTimeString, formatter3);
System.out.println("Parsed date time: " + parsedDateTime); // 输出：2023-11-11T11:11:11

5. Duration和Period

• Duration： 用于表示两个时间点之间的时间差，精确到纳秒。

LocalTime time1 = LocalTime.of(10, 0);
LocalTime time2 = LocalTime.of(10, 30);

Duration duration = Duration.between(time1, time2);
System.out.println("Duration: " + duration); // 输出：PT30M （表示30分钟）

System.out.println("Duration in minutes: " + duration.toMinutes()); // 输出：30

• Period： 用于表示两个日期之间的间隔，例如：2年3个月5天。

LocalDate date1 = LocalDate.of(2020, 1, 1);
LocalDate date2 = LocalDate.of(2023, 4, 6);

Period period = Period.between(date1, date2);
System.out.println("Period: " + period); // 输出：P3Y3M5D (表示3年3个月5天)

System.out.println("Years: " + period.getYears());   // 输出: 3
System.out.println("Months: " + period.getMonths());  // 输出: 3
System.out.println("Days: " + period.getDays());    // 输出: 5

6. 时区处理的正确姿势

时区处理是日期时间处理中最复杂的部分之一，但java.time使它变得更加简单。

// 获取所有可用的时区
// ZoneId.getAvailableZoneIds().forEach(System.out::println); // 打印所有时区

// 获取指定时区的当前时间
ZoneId tokyoZone = ZoneId.of("Asia/Tokyo");
ZonedDateTime tokyoTime = ZonedDateTime.now(tokyoZone);
System.out.println("Tokyo time: " + tokyoTime);

// 将LocalDateTime转换为ZonedDateTime
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
ZonedDateTime zonedDateTime = localDateTime.atZone(tokyoZone);
System.out.println("Zoned date time: " + zonedDateTime);

// 将ZonedDateTime转换为LocalDateTime (会丢失时区信息)
LocalDateTime localDateTimeFromZoned = zonedDateTime.toLocalDateTime();
System.out.println("Local date time from zoned: " + localDateTimeFromZoned);

// 不同时区之间的转换
ZoneId newYorkZone = ZoneId.of("America/New_York");
ZonedDateTime newYorkTime = zonedDateTime.withZoneSameInstant(newYorkZone);
System.out.println("New York time: " + newYorkTime);

表格总结：java.time 常用类对比

类名	描述	是否可变	线程安全
LocalDate	只包含日期，不包含时间和时区	否	是
LocalTime	只包含时间，不包含日期和时区	否	是
LocalDateTime	包含日期和时间，但不包含时区	否	是
ZonedDateTime	包含日期、时间和时区	否	是
Instant	代表时间轴上的一个瞬时点，精确到纳秒	否	是
Duration	表示两个时间点之间的时间差	否	是
Period	表示两个日期之间的间隔	否	是
DateTimeFormatter	用于格式化和解析日期时间对象	否	是

java.time vs 旧的日期时间API：一场跨时代的对话

特性	java.time (新)	java.util.Date / Calendar (旧)
可变性	不可变 (immutable)	可变 (mutable)
线程安全	线程安全	线程不安全
API设计	清晰、易用、职责明确	复杂、混乱、容易出错
时区处理	强大、方便	麻烦、容易出错
易用性	简单易懂，学习曲线平缓	复杂难懂，需要花费大量时间学习和调试
性能	经过优化，性能更好	性能较差

避坑指南：java.time 使用注意事项

• 避免使用旧的API： 尽量避免在新的代码中使用java.util.Date和java.util.Calendar，拥抱java.time吧！
• 理解时区： 时区处理是日期时间处理的关键，一定要理解时区的概念，并正确处理时区转换。
• 使用合适的类： 根据实际需求选择合适的类，例如只需要日期就使用LocalDate，只需要时间就使用LocalTime。
• 格式化和解析： 使用DateTimeFormatter进行格式化和解析时，要确保格式字符串与日期时间对象的格式一致，否则会抛出异常。
• 注意时区缩写： 时区缩写（例如EST, CST）具有歧义性，尽量使用完整的时区ID（例如America/New_York, Asia/Shanghai）。

总结：时间旅行的终点，也是新的起点

恭喜各位，经过今天的学习，你们已经掌握了java.time API的精髓，可以自信地进行Java时间旅行了！🚀 java.time不仅解决了旧API的各种问题，还提供了更加强大、灵活、易用的日期时间处理能力。

记住，时间是最宝贵的资源，我们要珍惜时间，更要用好java.time，让我们的代码更加优雅、高效、可靠！

希望本期“Java时间旅行指南”对大家有所帮助。下次再见！ 👋