Java 8 时间 API 快速入门

Java 8 出来很久了，各位也可能已经在用了，不过其中新的时间日期 API 可能很少人用，甚至不知道怎么上手。本文快速介绍一下其中的主要的类的概念和用法。

一、时间戳 Instant

Instant 表示一个 EPOCH 时间戳（即以 0 表示 1970-01-01T00:00:00Z），精确到纳秒。Instant 对象不包含时区信息，且值是不可变的。

虽然概念很简单，但是它可以很方便的和其他时间日期对象之间进行交互和转换。比如：

• 两个 Instant 可以用来构建一个时间段；
• 一个 Instant 加上一个时长可以得到另一个 Instant；
• 一个 Instant 加上一个时区可以得到一个 ZonedDateTime 对象。

◉ 创建 Instant

首先 Instant 有下面几个常量：

• Instant.EPOCH 表示 1970-01-01T00:00:00Z
• Instant.MIN 表示 Instant 可度量的最早时间，公元前十亿年
• Instant.MAX 表示 Instant 可度量的最晚时间，公元十亿年

我们也可以通过一些静态方法来创建：

• Instant.now() 表示当前时间戳
• Instant.ofEpochMilli(long milliSec) 通过现有的毫秒时间戳来创建 Instant 对象
• Instant.ofEpochSecond(long seconds) 通过现有的秒时间戳来创建 Instant 对象

◉ 从 Instant 取值

Instant 对象包含两个值：秒数和纳秒数。其中秒数指的是 epoch 时间戳，而纳秒数指的是该秒内的纳秒时间。由此可知，Instant 对象的精确度比 System.currentTimeMillis() 高到不知道哪去了。

所以从 Instant 可以取到两个值：Instant.getEpochSecond() 获取秒数部分，Instant.getNano() 获取纳秒部分。

◉ Instant 的操作

• 加减：plus(), minus()；
• 相互比较：isAfter(), isBefore()；
• 获得时间差：until()。

下面是几个例子：

Instant instant1 = Instant.now();
Instant instant2 = instant1.plus(Duration.ofSeconds(100));        // 添加 100 秒
System.out.println(instant2.isAfter(instant1));                   // true
System.out.println(instant1.until(instant2, ChronoUnit.SECONDS)); // 100

◉ 将 Instant 转换成完整的时间

这部分将在后面介绍。

二、本地日期 / 本地时间 / 本地日期时间
LocalDate/LocalTime/LocalDateTime

LocalDate 表示年月日，其精确度到天。它是不包含时分秒的。

LocalTime 表示一天当中的时间，其精确度到纳秒。它是不包含年月日的。

LocalDateTime 既包含日期也包含时间，但是不包含时区。它实际上就是 LocalDate 和 LocalTime 的组合。

◉ 创建 LocalDate/LocalTime/LocalDateTime 对象

这三个类都有下面的几个静态方法来创建对象：

• now() 表示当前时间或日期的对象；
• of() 使用指定的值来创建；
• parse() 通过解析字符串来创建。

此外一个 LocalDate 对象和一个 LocalTime 对象可以组合为一个 LocalDateTime 对象。

下面是几个例子：

LocalTime localTime = LocalTime.now();
LocalDate localDate = LocalDate.of(2018, 3, 5);
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.parse("2018-03-05T12:34:56");

// 下面两句是等价的
LocalDateTime localDateTime1 = localDate.atTime(localTime);
LocalDateTime localDateTime2 = localTime.atDate(localDate);

此外它们还有各自的创建对象的静态方法，具体请参考 API 文档。

到了这里你可能发现 LocalDateTime 和 Instance 本质上是一样的，都表示一个全局跨度内的一个时间点。那么两者是否可以互换呢？很可惜，不能直接互换。

因为 LocalDateTime 没有带时区，而 Instance 的时间戳是统一以格林尼治时间为准的，所以相同的 LocalDateTime 在不同时区的 EPOCH 时间戳不同，转换的时候必须附加一个时区。下面是例子：

// LocalDateTime -> Instant
Instant instant = Instant
        .from(LocalDateTime.now().atZone(ZoneId.systemDefault()));
        
// 或者
Instant instant = Instant.from(ZonedDateTime.now());

// Instant -> LocalDateTime
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime
        .ofInstant(Instant.now(), ZoneId.systemDefault()); 

三、时长 Duration/Period

Duration 表示以秒为单位的时长，精确到纳秒。Period 表示以天为单位的时长，精确到天。

◉ 创建 Duration/Period

有三类方法可以创建时长对象：

• of() 通过指定的值来创建；
• parse() 通过解析字符串来创建；
• between() 通过两个时间点来创建。

下面是几个例子：

Duration duration1 = Duration.between(Instant.EPOCH, Instant.now());
Duration duration2 = Duration.between(LocalTime.parse("00:00:01"), LocalTime.now());
Period period1 = Period.parse("P1Y2M3D");  // 表示一年两个月零三天
Period period2 = Period.of(1, 2, 3);       // 同上

注意时长可以为负数。

之前说过，一个 Instant 加上一个时长可以得到另一个 Instant。下面是个例子：

Instant then = Instant.now().plus(period);

◉ 时长的操作

• 时长与时长可以加减。例如 Period period2 = period1.plus(Period.ofDays(1)); 表示 period1 加上一天。
• 一个时间点加上一个时长可以得到另一个时间点。例如 LocalDateTime time = LocalDateTime.now().plus(period);。

◉ 时长的单位

这里必须注意的一点是，Duration 和 Period 的值不是单个数字，而是多个单位的组合，像 Period 是年月日的组合，比如 “1年零3个月零5天”，你不能把它看作是 (1 x 365 + 3 x 30 + 5) 天，因为这里可能有闰年和非闰年的区别。所以 Period.ofYears(1) 是无法转换为天数的。

四、时间单位转换

当我们要具体计算两个时间点之间的秒数或天数，该怎么办呢？这里有一个叫 ChronoUnit 的类。下面是几个例子：

// 离那个什么中华民族的伟大复兴还有多少天
long days = ChronoUnit.DAYS.between(LocalDate.now(), LocalDate.of(2049, 10, 1));

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其实 Java 8 的这套时间 API 比之前的 Date 和 Calendar 都要好懂得多，稍微练习一下就可以运用自如。