使用Joda-Time优雅的处理日期时间

简介

在Java中处理日期和时间是很常见的需求,基础的工具类就是我们熟悉的Date和Calendar,然而这些工具类的api使用并不是很方便和强大,于是就诞生了Joda-Time这个专门处理日期时间的库。

由于Joda-Time很优秀,在Java 8出现前的很长时间内成为Java中日期时间处理的事实标准,用来弥补JDK的不足。在Java 8中引入的java.time包是一组新的处理日期时间的API,遵守JSR 310。值得一提的是,Joda-Time的作者Stephen Colebourne和Oracle一起共同参与了这些API的设计和实现。

值得注意的是,Java 8中的java.time包中提供的API和Joda-Time并不完全相同。比如,在Joda-Time中常用的Interval(用来表示一对DateTime),在JSR 310中并不支持。因此,另一个名叫Threeten的第三方库用来弥补Java 8的不足。Threeten翻译成中文就是310的意思,表示这个库与JSR 310有关。它的作者同样是Joda-Time的作者Stephen Colebourne

Threeten主要提供两种发行包:ThreeTen-BackportThreeTen-Extra。前者的目的在于对Java 6和Java 7的项目提供Java 8的date-time类的支持;后者的目的在于为Java 8的date-time类提供额外的增强功能(比如:Interval等)。

由于刚接触Joda-Time,并且目前的工作环境还未涉及到Java 8。因此,关于Java 8的date-time和Threeten的API,将在以后合适的时候介绍。这篇文章关注Joda-Time的使用。

总之,作为一种解决某一问题领域的工具库,我认为有以下几个方面值得关注:

  • 功能是否全面,以能够满足生产需要,并用它解决这个问题领域中的绝大多数的问题
  • 是否是主流工具。用的人越多,意味着该库经受了更多生产实践的验证,效率安全等方面都已被证明是可靠的
  • 自己是否已经熟练掌握。会的多不如会的精,如果能够用一个工具快速熟练可靠地解决问题,在时间成本有限的情况下,就不用刻意追求学习其它可替代的库

引入MAVEN依赖

<dependency>
    <groupId>joda-time</groupId>
    <artifactId>joda-time</artifactId>
    <version>2.9.2</version>
</dependency>

核心类介绍

下面介绍5个最常用的date-time类:

  • Instant - 不可变的类,用来表示时间轴上一个瞬时的点
  • DateTime - 不可变的类,用来替换JDK的Calendar类
  • LocalDate - 不可变的类,表示一个本地的日期,而不包含时间部分(没有时区信息)
  • LocalTime - 不可变的类,表示一个本地的时间,而不包含日期部分(没有时区信息)
  • LocalDateTime - 不可变的类,表示一个本地的日期-时间(没有时区信息)

注意:不可变的类,表明了正如Java的String类型一样,其对象是不可变的。即,不论对它进行怎样的改变操作,返回的对象都是新对象。

Instant比较适合用来表示一个事件发生的时间戳。不用去关心它使用的日历系统或者是所在的时区。
DateTime的主要目的是替换JDK中的Calendar类,用来处理那些时区信息比较重要的场景。
LocalDate比较适合表示出生日期这样的类型,因为不关心这一天中的时间部分。
LocalTime适合表示一个商店的每天开门/关门时间,因为不用关心日期部分。

DateTime类

作为Joda-Time很重要的一个类,详细地看一下它的用法。

构造一个DateTime实例

如果查看Java Doc,会发现DateTime有很多构造方法。这是为了使用者能够很方便的由各种表示日期时间的对象构造出DateTime实例。下面介绍一些常用的构造方法:

  • DateTime():这个无参的构造方法会创建一个在当前系统所在时区的当前时间,精确到毫秒
  • DateTime(int year, int monthOfYear, int dayOfMonth, int hourOfDay, int minuteOfHour, int secondOfMinute):这个构造方法方便快速地构造一个指定的时间,这里精确到秒,类似地其它构造方法也可以传入毫秒。
  • DateTime(long instant):这个构造方法创建出来的实例,是通过一个long类型的时间戳,它表示这个时间戳距1970-01-01T00:00:00Z的毫秒数。使用默认的时区。
  • DateTime(Object instant):这个构造方法可以通过一个Object对象构造一个实例。这个Object对象可以是这些类型:ReadableInstant, String, Calendar和Date。其中String的格式需要是ISO8601格式,详见:ISODateTimeFormat.dateTimeParser()

下面举几个例子:

DateTime dateTime1 = new DateTime();
System.out.println(dateTime1); // out: 2016-02-26T16:02:57.582+08:00
DateTime dateTime2 = new DateTime(2016,2,14,0,0,0);
System.out.println(dateTime2); // out: 2016-02-14T00:00:00.000+08:00
DateTime dateTime3 = new DateTime(1456473917004L);
System.out.println(dateTime3); // out: 2016-02-26T16:05:17.004+08:00
DateTime dateTime4 = new DateTime(new Date());
System.out.println(dateTime4); // out: 2016-02-26T16:07:59.970+08:00
DateTime dateTime5 = new DateTime("2016-02-15T00:00:00.000+08:00");
System.out.println(dateTime5); // out: 2016-02-15T00:00:00.000+08:00
访问DateTime实例

当你有一个DateTime实例的时候,就可以调用它的各种方法,获取需要的信息。

  • with开头的方法(比如:withYear):用来设置DateTime实例到某个时间,因为DateTime是不可变对象,所以没有提供setter方法可供使用,with方法也没有改变原有的对象,而是返回了设置后的一个副本对象。下面这个例子,将2000-02-29的年份设置为1997。值得注意的是,因为1997年没有2月29日,所以自动转为了28日。
DateTime dateTime2000Year = new DateTime(2000,2,29,0,0,0);
System.out.println(dateTime2000Year); // out: 2000-02-29T00:00:00.000+08:00
DateTime dateTime1997Year = 
        dateTime2000Year.withYear(1997); 
System.out.println(dateTime1997Year); // out: 1997-02-28T00:00:00.000+08:00
  • plus/minus开头的方法(比如:plusDay, minusMonths):用来返回在DateTime实例上增加或减少一段时间后的实例。下面的例子:在当前的时刻加1天,得到了明天这个时刻的时间;在当前的时刻减1个月,得到了上个月这个时刻的时间。
DateTime now = new DateTime();
System.out.println(now); // out: 2016-02-26T16:27:58.818+08:00
DateTime tomorrow = now.plusDays(1);
System.out.println(tomorrow); // out: 2016-02-27T16:27:58.818+08:00
DateTime lastMonth = now.minusMonths(1);
System.out.println(lastMonth); // out: 2016-01-26T16:27:58.818+08:00

注意,在增减时间的时候,想象成自己在翻日历,所有的计算都将符合历法,由Joda-Time自动完成,不会出现非法的日期(比如:3月31日加一个月后,并不会出现4月31日)。

  • 返回Property的方法:Property是DateTime中的属性,保存了一些有用的信息。Property对象中的一些方法在这里一并介绍。下面的例子展示了,我们可以通过不同Property中get开头的方法获取一些有用的信息:
DateTime now = new DateTime(); // 2016-02-26T16:51:28.749+08:00
now.monthOfYear().getAsText(); // February
now.monthOfYear().getAsText(Locale.KOREAN); // 2월
now.dayOfWeek().getAsShortText(); // Fri
now.dayOfWeek().getAsShortText(Locale.CHINESE); // 星期五

有时我们需要对一个DateTime的某些属性进行置0操作。比如,我想得到当天的0点时刻。那么就需要用到Property中round开头的方法(roundFloorCopy)。如下面的例子所示:

DateTime now = new DateTime(); // 2016-02-26T16:51:28.749+08:00
now.dayOfWeek().roundCeilingCopy(); // 2016-02-27T00:00:00.000+08:00
now.dayOfWeek().roundFloorCopy(); // 2016-02-26T00:00:00.000+08:00
now.minuteOfDay().roundFloorCopy(); // 2016-02-26T16:51:00.000+08:00
now.secondOfMinute().roundFloorCopy(); // 2016-02-26T16:51:28.000+08:00
  • 其它:还有许多其它方法(比如dateTime.year().isLeap()来判断是不是闰年)。它们的详细含义,请参照Java Doc,现查现用,用需求驱动学习。

日历系统和时区

Joda-Time默认使用的是ISO的日历系统,而ISO的日历系统是世界上公历的事实标准。然而,值得注意的是,ISO日历系统在表示1583年之前的历史时间是不精确的。
Joda-Time默认使用的是JDK的时区设置。如果需要的话,这个默认值是可以被覆盖的。
Joda-Time使用可插拔的机制来设计日历系统,而JDK则是使用子类的设计,比如GregorianCalendar。下面的代码,通过调用一个工厂方法获得Chronology的实现:

Chronology coptic = CopticChronology.getInstance();

时区是作为chronology的一部分来被实现的。下面的代码获得一个Joda-Time chronology在东京的时区:

DateTimeZone zone = DateTimeZone.forID("Asia/Tokyo");
Chronology gregorianJuian = GJChronology.getInstance(zone);

Interval和Period

Joda-Time为时间段的表示提供了支持。

  • Interval:它保存了一个开始时刻和一个结束时刻,因此能够表示一段时间,并进行这段时间的相应操作
  • Period:它保存了一段时间,比如:6个月,3天,7小时这样的概念。可以直接创建Period,或者从Interval对象构建。
  • Duration:它保存了一个精确的毫秒数。同样地,可以直接创建Duration,也可以从Interval对象构建。

虽然,这三个类都用来表示时间段,但是在用途上来说还是有一些差别。请看下面的例子:

DateTime dt = new DateTime(2005, 3, 26, 12, 0, 0, 0);
DateTime plusPeriod = dt.plus(Period.days(1)); 
DateTime plusDuration = dt.plus(new Duration(24L*60L*60L*1000L));

因为当时那个地区执行夏令时的原因,在添加一个Period的时候会添加23个小时。而添加一个Duration,则会精确地添加24个小时,而不考虑历法。所以,Period和Duration的差别不但体现在精度上,也同样体现在语义上。因为,有时候按照有些地区的历法 1天 不等于 24小时

结语

这篇文章参考了Joda-Time的官方文档:Quick Start,并加上了自己的理解。
涉及到更多的需求和用法(比如“日期时间的格式化”等),可以参考官方文档:User Guide

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