Java中日期時間API小結

Java中為處理日期和時間提供了大量的API，確實有把一件簡單的事情搞復雜的嫌疑，各種類：Date Time Timestamp Calendar...，但是如果能夠看到時間處理的本質就可以輕松hold住這堆東西了。

常用的類

表示類

• java.util.Date :能夠准確記錄到毫秒級別的時間表示類，但是其中的各種get set(修改時間或者獲取時間中某一個特殊參數)都已經被廢棄。
• java.sql.Date :為數據庫提供的日期類，繼承自util包中的Date，但是這個類只能夠操作日期，不能讀取或者修改時間。sql和util中Date內部進行存儲的long，都可以保存到毫秒級別
• java.sql.Time :為數據庫提供的時間類，和Date相反，它只能獲取和操作時間相關的信息。
• java.sql.Timestamp:時間戳，繼承util.Date，它不僅能夠完美支持util.Date的功能，而且可以支持到納秒級別(10^-9 s)。

工具類

• Calendar:主要用來操作一個Date類型，提供了一系列接口來獲取或修改其中的信息。
• TimeZone:用來配合Calendar 操作Date，主要是考慮時區的問題，值得注意的是，在Date中存儲的信息是一個絕對標准時間(稍后說明)，而如果需要進行時區的轉化，那么只需要配合此類即可。
• SimpleDateFormat:常用的格式化Date的工具，主要是進行String和日期之間的互換。

基本概念

時間的來源

注意，這里並不是討論一個哲學的問題，在大部分的編程語言中，我們都是采用從1970-01-01 00:00:00.000 開始至今的毫秒差作為表示時間的數值，這個時間是絕對公立的，它和時區沒有任何關系。在Java中任何時間的表示類的底層存儲的毫秒數都是一個這樣的標准時間。

在java中獲取當前時間接口是System.currentTimeMillis()。

值得一提的是Java還提供了一個更加精確的時間：System.nanoTime()，獲取一個時間精確到納秒，但是它並不是一個當前的精確時間，而是JVM提供的一個時間，它的主要用途是來精確衡量兩個時間段之間的時間，如計算一段代碼的執行時間：

	long startTime = System.nanoTime();
   // ... the code being measured ...
   long estimatedTime = System.nanoTime() - startTime;

可以比較兩個接口返回的內容：
System.currentTimeMillis():1429108246639
System.nanoTime():1429108246640(ms)089000------->多了6位

UTC和GMT

這兩個標准唯一不同之處在於UTC是基於GMT進行微調之后的一個時間，本文不去深究這兩者的差別，在此認為這兩者是一個東西。

初中地理教過我們，地球是24個時區，東部和西部各12個，時區的基准點是倫敦(基准UTC)，往東，會領先UTC，往西，會落后UTC。

如北京屬於東八區，那么我們的時間會領先基准，也就是我們在早上9點時，倫敦是早上1點。如果我們在不同時區接發郵件的時候，可以發現這個問題。

這個時間是我收到一份來自華盛頓的郵件的時間：

2014年1月23日(星期四) 晚上7:29 (UTC-05:00 華盛頓、多倫多、古巴、智利時間)

這里我們可以在郵件時間后面發現UTC-05:00，說明這里是落后UTC基准5個小時。注意，前面的時間是發件人的本地時間，如果轉化成北京所在時區的時間應該是加上13h，那我收到這封郵件的本地時間是：2014-01-24 星期五早上8:29。

再談TimeStamp

前面說了，TimeStamp能夠精確到納秒，那它是怎么做到的呢？由於TimeStamp繼承自Date，它把整數秒存儲在超類中，而在子類中專門用一個long類型存儲零的秒數:nanos

需要注意，除非你顯示去調用TimeStamp的這個構造器:
public Timestamp(int year, int month, int date, int hour, int minute, int second, int nano)

顯示去指定nano的值，否則這個構造器的參數
public Timestamp(long time)

的單位實際上是毫秒。

API的使用

最后再來說說日期時間的操作接口，過程基本如下圖：

           SimpleDateFormat <------>  Date   <---------> Calendar

Date負責存儲一個絕對時間，並對兩邊提供操作接口。Calendar負責對Date中特定信息，比如這個時間是改年的第幾個星期，此外，還可以通過set,add,roll接口來進行日期時間的增減。SimpleDateFormat主要作為一些格式化的輸入輸出。

SimpleDateFormat

SimpleDateFormat的構造器接受一個String pattern，其中的pattern是預定義的：

G 年代標志符
y 年
M 月
d 日
h 時 在上午或下午 (1~12)
H 時 在一天中 (0~23)
m 分
s 秒
S 毫秒
E 星期
D 一年中的第幾天
F 一月中第幾個星期幾
w 一年中第幾個星期
W 一月中第幾個星期
a 上午 / 下午 標記符 
k 時 在一天中 (1~24)
K 時 在上午或下午 (0~11)
z 時區

例子1：

 SimpleDateFormat DATETIME_FORMATER_WITHWEEK = new SimpleDateFormat(
            "yyyy-MM-dd E HH:mm");

    java.util.Date date = new java.util.Date();
    System.out.println(DATETIME_FORMATER_WITHWEEK.format(date));
    
    //output: 2015-04-15 星期三 23:59 
    //當然，反過來，我也可以使用這個format將output的字符串轉化成Date

Calendar

Calendar中主要需要了解的各種操作域，感覺這也是Java在做這個API時的一個敗筆，靈活有余，可控性不足，初學者如果亂用域，將會產生各種bug。至於每一個域對應的時間分量，請自行google。

一些常用的filed：

• YEAR:年
• MONTH：月（從0 開始，0 表示1月....11表示12月）
• DAY_OF_MONTH :幾號（等同DATE）
• DAY_OF_WEEK：星期幾
• DAY_OF_YEAR：年里面的天
• DATE:幾號（等同DAY_OF_MONTH）

一個filed通常來說對應了日期時間中的某一個分量，在操作這個分類有些操作會向高位進位，而有的操作則不會【bug高發區域】。

例子2：

SimpleDateFormat DATETIME_FORMATER_WITHWEEK = new SimpleDateFormat(
     "yyyy-MM-dd E");
    Calendar calendarT = Calendar.getInstance(Locale.CHINA);
    System.out.println(DATETIME_FORMATER_WITHWEEK.format(calendarT.getTime()));
    calendarT.set(Calendar.MONTH,12);// 月份進位
    System.out.println(DATETIME_FORMATER_WITHWEEK.format(calendarT.getTime()));
    //output:	2015-04-16 星期四
					2016-01-16 星期六

例子3：

        SimpleDateFormat DATETIME_FORMATER_WITHWEEK = new SimpleDateFormat(
     "yyyy-MM-dd E");
    Calendar calendarT = Calendar.getInstance(Locale.CHINA);
    System.out.println("原始    :"+DATETIME_FORMATER_WITHWEEK.format(calendarT.getTime()));
    calendarT.set(Calendar.DAY_OF_MONTH,1);// 當月第一天
    System.out.println("當月第一天:"+DATETIME_FORMATER_WITHWEEK.format(calendarT.getTime()));
    //roll不會進位
    calendarT.roll(Calendar.DATE,-1);
    System.out.println("roll -1:"+DATETIME_FORMATER_WITHWEEK.format(calendarT.getTime()));
    calendarT.set(Calendar.DAY_OF_MONTH,1);// 當月第一天
    calendarT.add(Calendar.DATE,-1);
    //add產生進位
    System.out.println("add -1:"+DATETIME_FORMATER_WITHWEEK.format(calendarT.getTime()));
    
    //output:原始    :2015-04-16 星期四
				當月第一天:2015-04-01 星期三
				roll -1:2015-04-30 星期四
				add -1:2015-03-31 星期二

最后還是需要說明一點，獲取當前時間指的是當前本地時間對應的UTC時間，和時區沒有關系！有點繞，沒關系看代碼：

例子4：

Calendar calendar1 = Calendar.getInstance(Locale.CHINA);
    Calendar calendar2 = Calendar.getInstance(Locale.GERMAN);
    System.out.println(calendar1.getTimeInMillis());
    System.out.println(calendar2.getTimeInMillis());
    
    //output:
    	1429115150117
		1429115150117

最后貼一個日期處理開源庫：joda-time