[Java知识库]??高级JAVA开发必备技能??java8 新日期时间API（(四)JSR-310：常用计算工具），2万字详解（JAVA 小虚竹，建议收藏）

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大家好，我是小虚竹。之前有粉丝私聊我，问能不能把JAVA8 新的日期时间API（JSR-310）知识点梳理出来。答案是肯定的，谁让我宠粉呢。由于内容偏多（超十万字了），会拆成多篇来写。

闲话就聊到这，请看下面的正文。

常用于计算的类介绍

介绍下java8 中提供了几个常用于计算的类：

• Duration：表示秒和纳秒的时间量
• Period：表示年月日的时间量
• TemporalUnit：日期时间的基本单位
• TemporalField：日期时间的属性
• ValueRange：表示取值范围

Duration

Duration类说明

包路径：java.time.Duration

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

Duration 是TemporalAmount 的实现类，类里包含两个变量seconds 和 nanos ，所以Duration 是由秒和纳秒组成的时间量。

一个Duration实例是不可变的，当创建出对象后就不能改变它的值了。

Duration常用的用法

创建Duration对象

Duration 适合处理较短的时间，需要更高的精确性。我们能使用between()方法比较两个瞬间的差：

		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);

可以通过LocalDateTime 类获取获取Duration对象

		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);

访问Duration的时间

Duration 对象中可以获取秒和纳秒属性。但没有毫秒属性，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("纳秒："+duration.getNano());

可以转换整个时间成其他单位，如纳秒，毫秒，分钟，小时，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("纳秒："+duration.getNano());
		System.out.println("纳秒:"+duration.toNanos());
		System.out.println("毫秒："+duration.toMillis());
		System.out.println("分："+duration.toMinutes());
		System.out.println("小时："+duration.toHours());
		System.out.println("天："+duration.toDays());

由图上可知，getNano 方法和toNanos 方法不太一样，前者是获取这段时间的小于1s的部分，后者是整个时间转化为纳秒。

Duration计算

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

以plusSeconds 和minusSeconds 为例：

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对象："+duration1);

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

由上面的验证可知，这些计算方法执行后，会返回一个新的Duration对象，原先的Duration对象不变。

Period

Period类说明

包路径：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 的实现类，类里包含两个变量years ,months 和 days ，所以Period 是由年，月和日组成的时间量。

Period常用的用法

创建Period对象

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

访问Period的时间

		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());

可以转换整个时间成其他单位,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());

由图上可知，getMonths 方法和toTotalMonths 方法不太一样，前者是获取这段时间的月的部分，后者是整个时间转化为以月为单位长度。

toTotalMonths 源码：

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

Duration计算

plusDays()
plusMonths()
plusYears()

minusDays()
minusMonths()
minusYears()

以plusMonths 和minusMonths 为例：

		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对象："+period1);

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

由上面的验证可知，这些计算方法执行后，会返回一个新的Period对象，原先的Period对象不变。

TemporalUnit

TemporalUnit类说明

包路径：java.time.temporal.TemporalUnit

public interface TemporalUnit {
...
}

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

TemporalUnit 主要实现类是枚举类型ChronoUnit

一个ChronoUnit成员会维护一个字符串名字属性name和一个Duration类型的实例。

其中ChronoUnit枚举了标准的日期时间单位集合，就是常用的年、月、日、小时、分钟、秒、毫秒、微秒、纳秒，这些时间单位的时间量到底是多少，代表多长的时间，在该枚举类中都有定义。

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);
		// 非同一对象
		Assert.assertNotSame(localDateTime, offset);
		System.out.println(offset);

TemporalField

TemporalField类说明

包路径：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 主要实现类是枚举类型ChronoField

一个ChronoField成员会维护一个字符串名字属性name、一个TemporalUnit的基础单位baseUnit、一个TemporalUnit的表示范围的单位rangeUnit和一个ValueRange类型的range用于表示当前属性的范围。

public enum ChronoField implements TemporalField {
    //一秒钟的纳秒数
    NANO_OF_SECOND("NanoOfSecond", NANOS, SECONDS, ValueRange.of(0, 999_999_999))
    //一分钟的秒数
    SECOND_OF_MINUTE("SecondOfMinute", SECONDS, MINUTES, ValueRange.of(0, 59), "second")
    //一个小时的分钟数
    MINUTE_OF_HOUR("MinuteOfHour", MINUTES, HOURS, ValueRange.of(0, 59), "minute")
    //一上午或者一下午有多少个小时
    CLOCK_HOUR_OF_AMPM("ClockHourOfAmPm", HOURS, HALF_DAYS, ValueRange.of(1, 12))
    //一天的小时数
    CLOCK_HOUR_OF_DAY("ClockHourOfDay", HOURS, DAYS, ValueRange.of(1, 24))
    //上午还是下午
    AMPM_OF_DAY("AmPmOfDay", HALF_DAYS, DAYS, ValueRange.of(0, 1), "dayperiod")
    //一周的第几天
    DAY_OF_WEEK("DayOfWeek", DAYS, WEEKS, ValueRange.of(1, 7), "weekday")
    //当前月的天数
    DAY_OF_MONTH("DayOfMonth", DAYS, MONTHS, ValueRange.of(1, 28, 31), "day")
    //当前年的天数
    DAY_OF_YEAR("DayOfYear", DAYS, YEARS, ValueRange.of(1, 365, 366))
    //当前月的周数
    ALIGNED_WEEK_OF_MONTH("AlignedWeekOfMonth", WEEKS, MONTHS, ValueRange.of(1, 4, 5))
    //当前年的周数
    ALIGNED_WEEK_OF_YEAR("AlignedWeekOfYear", WEEKS, YEARS, ValueRange.of(1, 53))
    //以每月的第一天为星期一，然后计算当天是一周的第几天
    ALIGNED_DAY_OF_WEEK_IN_MONTH("AlignedDayOfWeekInMonth", DAYS, WEEKS, ValueRange.of(1, 7))
    //以每月的第一天为星期一，然后计算当天是一周的第几天
    ALIGNED_DAY_OF_WEEK_IN_YEAR("AlignedDayOfWeekInYear", DAYS, WEEKS, ValueRange.of(1, 7))
    //当前年的月数
    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，对应的值是3
		int num = LocalDate.of(2021, 8, 31).get(ChronoField.ALIGNED_DAY_OF_WEEK_IN_MONTH);
		System.out.println(num);
		//这个月的第5周 2021-08-31
		num = LocalDate.of(2021, 8, 31).get(ChronoField.ALIGNED_WEEK_OF_MONTH);
		System.out.println(num);

ValueRange

ValueRange类说明

ValueRange 表示取值范围。

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);

		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());

Chronology 判断是否闰年

判断是否闰年是由年表Chronology 提供的，通常情况下，我们使用ISO下的年表，是IsoChronology 。

看下代码实现

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

好精炼的代码，值得我们研究研究

闰年的基本判定方法：
1、非整百年：能被4整除的为闰年。（如2004年就是闰年,2001年不是闰年）
2、整百年：能被400整除的是闰年。(如2000年是闰年，1900年不是闰年)

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

这段代码用了两个条件，这两个条件都符合，才是闰年。

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

(prolepticYear & 3) == 0 用了与运算符“&”,其使用规律如下：
两个操作数中位都为1，结果才为1，否则结果为0。

3 的二进制是011 ，prolepticYear & 3 目的是保留最后2位二进制数，然后判断是否最后两位二进制数等于0。如果等于0，证明能被4整除。闰年一定要满足是4的倍数的条件；

(prolepticYear % 100) != 0 || (prolepticYear % 400) == 0 这个就比较好理解了，看是不是100的倍数或者是不是400 倍数。

而且小虚竹发现java.time.Year#isLeap() 用的实现代码逻辑是一样的

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

即使是巨佬写的代码，也存在代码的复用性问题

上面IsoChronology 是对Chronology接口接口的isLeapYear实现，MinguoChronology等实现类的isLeapYear，互用了IsoChronology的isLeapYear方法。

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

巨佬是有考虑复用的，在MinguoChronology等实现类已经有复用了。

java.time.Year#isLeap() 的优先级高，因为它是静态方法。isoChronology ** 可以引Year.isLeap**
Year ** 不可以引Chronology.isLeapYear** 。

博主发现在IsoChronology ** 的resolveYMD** 中已经存在了对Year.isLeap 的引用。

有的工具类会为了减少外部类依赖，重新写一次底层方法，避免外部类（或是不在一个包底下）的类依赖，这个已经用了，说不过去 。所以代码是存在复用性问题的。

实战

		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());

比较日期时间的先后

基本上都有这四个比较方法：：compareTo()、isBefore()、isAfter()、和equals()

比较-LocalDate

		LocalDate localDate1 = LocalDate.of(2021, 8, 14);
		// 比较指定日期和参数日期，返回正数，那么指定日期时间较晚（数字较大）:13
		int i = localDate1.compareTo(LocalDate.of(2021, 8, 1));
		System.out.println(i);
		// 比较指定日期是否比参数日期早（true为早）:true
		System.out.println(localDate1.isBefore(LocalDate.of(2021,8,31)));
		// 比较指定日期是否比参数日期晚（true为晚）:false
		System.out.println(localDate1.isAfter(LocalDate.of(2021,8,31)));
		// 比较两个日期是否相等:true
		System.out.println(localDate1.isEqual(LocalDate.of(2021, 8, 14)));

比较-LocalTime

		LocalTime localTime1 = LocalTime.of(23, 26, 30);
		LocalTime localTime2 = LocalTime.of(23, 26, 32);
		// 两个时间进行比较 大返回1，小就返回-1，一样就返回0:-1
		System.out.println(localTime1.compareTo(localTime2));

		// 比较指定时间是否比参数时间早（true为早）:true
		System.out.println(localTime1.isBefore(localTime2));
		// 比较指定时间是否比参数时间晚（true为晚）:false
		System.out.println(localTime1.isAfter(localTime2));
		// 比较两个时间是否相等:true
		System.out.println(localTime1.equals(LocalTime.of(23, 26, 30)));

比较-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));

		// 两个时间进行比较 大返回1，小就返回-1，一样就返回0:-1
		System.out.println(offsetDateTime1.compareTo(offsetDateTime2));

		// 比较指定时间是否比参数时间早（true为早）:true
		System.out.println(offsetDateTime1.isBefore(offsetDateTime2));
		// 比较指定时间是否比参数时间晚（true为晚）:false
		System.out.println(offsetDateTime1.isAfter(offsetDateTime2));
		// 比较两个时间是否相等:true
		System.out.println(offsetDateTime1.equals(offsetDateTime3));

比较-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));
		// 两个时间进行比较 大返回1，小就返回-1，一样就返回0:-1
		System.out.println(offsetTime1.compareTo(offsetTime2));

		// 比较指定时间是否比参数时间早（true为早）:true
		System.out.println(offsetTime1.isBefore(offsetTime2));
		// 比较指定时间是否比参数时间晚（true为晚）:false
		System.out.println(offsetTime1.isAfter(offsetTime2));
		// 比较两个时间是否相等:true
		System.out.println(offsetTime1.equals(offsetTime3));

比较-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));

		// 两个时间进行比较 大返回1，小就返回-1，一样就返回0:-1
		System.out.println(zonedDateTime1.compareTo(zonedDateTime2));

		// 比较指定时间是否比参数时间早（true为早）:true
		System.out.println(zonedDateTime1.isBefore(zonedDateTime2));
		// 比较指定时间是否比参数时间晚（true为晚）:false
		System.out.println(zonedDateTime1.isAfter(zonedDateTime2));
		// 比较两个时间是否相等:true
		System.out.println(zonedDateTime1.equals(zonedDateTime3));

计算日期时间的间隔

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

这个就不在重复说了，上面Duration 和Period 的常用用法里有介绍到。

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