如何在 Java 代码中执行日期和时间计算

简介

Java 提供了一套强大的工具和 API 来处理日期和时间，使开发人员能够执行各种计算和操作。本教程将指导你在 Java 代码中执行日期和时间计算的过程，涵盖基本和高级技术。

Skills Graph

Java 中的日期和时间介绍

Java 提供了一套全面的类和 API 来处理日期和时间。其中包括在 Java 8 中引入的 java.time 包，它提供了一种现代且灵活的方式来处理与日期和时间相关的操作。

理解 Java 中的日期和时间概念

在 Java 中，用于处理日期和时间的基本类有：

• LocalDate：表示没有时间部分的日期（例如，2023-04-15）。
• LocalTime：表示没有日期部分的时间（例如，14:30:00）。
• LocalDateTime：表示日期和时间（例如，2023-04-15T14:30:00）。
• ZonedDateTime：表示带有时区的日期和时间（例如，2023-04-15T14:30:00+02:00[欧洲/巴黎]）。

这些类提供了一系列用于创建、操作和格式化日期和时间的方法。

java.time 包的优势

与旧的 java.util.Date 和 java.util.Calendar 类相比，java.time 包具有以下几个优势：

1. 不可变：java.time 包中的类是不可变的，这意味着一旦创建，它们的状态就不能被改变。这使得它们线程安全且更易于使用。
2. 清晰：java.time 包中的类名和方法名比旧的 Date 和 Calendar 类更直观、更易于理解。
3. 时区：java.time 包为处理时区和夏令时提供了更好的支持。
4. 格式化和解析：java.time 包包括使用各种模式格式化和解析日期和时间的内置支持。

// 示例：创建一个 LocalDateTime 对象
LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
System.out.println(now); // 输出：2023-04-15T14:30:00

执行日期和时间计算

一旦你对 java.time 类有了基本的了解，就可以开始在 Java 代码中执行各种日期和时间计算了。

基本日期和时间操作

java.time 类提供了一系列用于执行常见日期和时间操作的方法，例如：

• 获取当前日期和时间：LocalDateTime.now()
• 添加或减去天数、月数、年数、小时数、分钟数和秒数：localDateTime.plusDays(1)，localDateTime.minusHours(2)
• 计算两个日期或时间之间的差值：Duration.between(start, end)
• 格式化和解析日期和时间字符串：localDateTime.format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE_TIME)

// 示例：计算两个日期之间的天数
LocalDate today = LocalDate.now();
LocalDate someDate = LocalDate.of(2023, 6, 1);
long daysBetween = ChronoUnit.DAYS.between(today, someDate);
System.out.println(daysBetween); // 输出：47

处理时区

java.time 包还提供了对处理时区的强大支持。你可以创建 ZonedDateTime 对象，在不同时区之间进行转换，并执行有时区感知的计算。

// 示例：创建一个 ZonedDateTime 对象并转换到不同的时区
ZonedDateTime parisTime = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("Europe/Paris"));
ZonedDateTime newYorkTime = parisTime.withZoneSameInstant(ZoneId.of("America/New_York"));
System.out.println(parisTime); // 输出：2023-04-15T14:30:00+02:00[欧洲/巴黎]
System.out.println(newYorkTime); // 输出：2023-04-15T08:30:00-04:00[美国/纽约]

处理夏令时

java.time 包会自动处理夏令时 (DST) 的变化，确保你的日期和时间计算准确无误。

// 示例：处理夏令时
ZonedDateTime parisTime = ZonedDateTime.of(2023, 3, 26, 2, 0, 0, 0, ZoneId.of("Europe/Paris"));
System.out.println(parisTime); // 输出：2023-03-26T03:00:00+02:00[欧洲/巴黎]

parisTime = parisTime.plusHours(1);
System.out.println(parisTime); // 输出：2023-03-26T04:00:00+03:00[欧洲/巴黎]

高级日期和时间操作

虽然上一节介绍的基本日期和时间操作足以满足许多用例，但 java.time 包还提供了更高级的特性和功能。

Period 和 Duration

Period 和 Duration 类用于表示一段时间跨度。Period 用于基于日期的计算（年、月、日），而 Duration 用于基于时间的计算（小时、分钟、秒、纳秒）。

// 示例：计算两个日期之间的年数
LocalDate today = LocalDate.now();
LocalDate birthDate = LocalDate.of(1990, 5, 15);
Period period = Period.between(birthDate, today);
System.out.println(period.getYears()); // 输出：33

时间调整器

时间调整器用于以更复杂的方式修改日期和时间。java.time.temporal.TemporalAdjusters 类提供了一组预定义的调整器，例如 “下周一”、“本月最后一天” 和 “明年第一天”。

// 示例：查找下一个 13 号星期五
LocalDate today = LocalDate.now();
LocalDate nextFriday13th = today.with(TemporalAdjusters.nextOrSame(DayOfWeek.FRIDAY))
                             .with(TemporalAdjusters.dayOfMonthRange(13, 13));
System.out.println(nextFriday13th); // 输出：2023-05-12

解析和格式化日期与时间

java.time.format.DateTimeFormatter 类提供了一种灵活的方式来解析和格式化日期与时间。你可以使用预定义的格式化器或创建自定义的格式化器来满足你的需求。

// 示例：解析和格式化日期与时间
String dateTimeString = "2023-04-15T14:30:00";
LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.parse(dateTimeString, DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE_TIME);
String formattedDateTime = dateTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
System.out.println(formattedDateTime); // 输出：2023-04-15 14:30:00

通过掌握这些高级日期和时间操作，你可以在 Java 应用程序中处理各种与日期和时间相关的任务。

总结

在本教程结束时，你将全面了解如何在 Java 代码中处理日期和时间计算。从诸如添加或减去天数之类的基本操作，到诸如时区转换等更高级的操作，你将具备在 Java 应用程序中有效管理与日期和时间相关任务的知识和技能。