Java中 LocalDate、LocalTime、LocalDateTime三个时间工具类的使用介绍

                                        Java中 LocalDate、LocalTime、LocalDateTime三个时间工具类的使用介绍

一、背景：

      之前在做项目的过程中，对日期时间类没有一个系统的了解，总是在用的时候去搜索一下，解决问题即完事，久而久之，导致对这个概念特别模糊。直到近期，做项目的过程中使用了mybatis-plus框架，这个框架自动生成映射文件的工具会将MySQL中的datetime类型转化成Java中的LocalDateTime类型，由于几次都出现了转化错误、转化繁琐的问题，因此，就打算详细的了解一下Java中的时间类的相关知识，希望下次再使用能够做到心中有底。经过了几天的了解，对这个时间概念算是有了一个大致的了解，记录下来供以后参考。看来解决问题还得要抓住问题的本质，了解技术的来龙去脉，不能浮于表面。 (更多内容，可参阅程序员在旅途)

二、介绍：

       在JDK8发布的时候，推出了LocalDate、LocalTime、LocalDateTime这个三个时间处理类，以此来弥补之前的日期时间类的不足，简化日期时间的操作。在Java8之前，处理日期时间的类是Date、Calendar，这两个在使用起来总是让人感觉不是很舒服，在设计上面有一些缺陷，并且还不是线程安全的。

       想要详细的了解这几个类，我们得要了解一点关于时间、时区划分的一些知识。1884 年, 国际经度会议将地球表面按经线等分为24 区,称为时区。即以本初子午线为基准, 东西经度各7.5 度的范围作为零时区, 然后每隔15度为一时区，每个时区相差一小时。北京时区为东八区，要比零时区早8个小时。如果现在零时区的时间是10点的话，那北京时间就是18点。

       我们平时在程序里面所见到的UTC时间，就是零时区的时间，它的全称是Coordinated Universal Time ，即世界协调时间。另一个常见的缩写是GMT，即格林威治标准时间，格林威治位于 零时区，因此，我们平时说的UTC时间和GMT时间在数值上面都是一样的。

        可能会有一些疑问，同样是在地球上啊，不同的地区时间怎么还不一样了？难道我现在从北京乘个飞机飞到格林威治，还可以来个时光倒流？如果这样，岂不很神奇？哈哈，当然事情的真相并不是这样的。时间的流逝、细胞的衰老对于整个地球来说都是一样的，因此，不管你在地球的哪里，这一秒过去了，就是过去了，它最为公平，不会多你一分，也不会少你一秒。那怎么记录这流逝的分分秒秒呢？有一个名词，叫做时间戳，它是指格林威治（地球零时区）时间1970年01月01日00时00分00秒(北京时间1970年01月01日08时00分00秒)起至现在的总秒数，这个时间戳，在地球的各个地方都是一致的。在1970年以前，有其他的计时方式，由于没有统一，还造成了一些软件的运行在时间上的错乱，险些酿成了的行业灾难(具体的事件可以网上搜索)。如果单纯指望这个时间戳作为人们的计时标准，那也是不现实的，因为这对人类的生产生活来说没有任何的意义。举个例子：每天早上八点上课（上班）符合我们的习惯，如果是***秒到了上课时间就有违人的正常脑回路了。这时候，根据地球上的不同经纬度、地球自转的特点，就划分了时区，时间戳根据不同的时区转化成当地的时间，以此作为作息标准，从而方便人们的生产生活。北京时间的8点我们可以见到太阳的升起，伦敦时间的八点他们也能见到太阳的升起。

       就这样，可以知道，时间戳对地球上的任何一个地方都是一样的，如果我们想要把时间戳转化成当地的时间，就需要根据所在地区的时区进行转化。不同时区之间进行时间转化也是一样的道理，我们需要根据时区的差异来转化当地的时间。

三、使用方法：

 3.1  Java8 以前的时间处理：

     1，Date类的使用：

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.TimeZone;

public class TestTime {
	
public static void main(String[] args) {
	try {
        //获取Date对象，存放的是时间戳
        Date date = new Date();
        //获取时间戳(毫秒)
        long seconds = date.getTime();
        System.out.println("当前时间戳: " + seconds);
       
        //当前GMT(格林威治)时间、当前计算机系统所在时区的时间
        SimpleDateFormat beijingFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        System.out.println("本地(东八区)时间: " + beijingFormat.format(date) +"; GMT时间: " + date.toGMTString());
        
        //东八区时间转换成东九区(东京)时间,比北京早一个小时
        SimpleDateFormat tokyoFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        tokyoFormat.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("Asia/Tokyo"));
        System.out.println("东京(东九区)时间: "+tokyoFormat.format(date));
        
        //时间戳转化成Date
        SimpleDateFormat timestampFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String fotmatString = timestampFormat.format(seconds);
        Date parseDate = timestampFormat.parse(fotmatString);
        System.out.println("时间戳转化成Date之后的时间: "+parseDate + ";格式化之后的: "+ fotmatString);
	            
	} catch (Exception e) {
		e.printStackTrace();
	}
}
}

 输出结果如下：

Date的无参构造函数如下图：

   我们可以看到，Date中存放的是时间戳，因此，我们在世界各地调用这个方法，获取到的值都是一样的。只是在不同的地方，这个值会根据时区转化成当地的时间而已。

3.2  Java8 之后的时间处理：

       从Java8开始，推出了LocalDate、LocalTime、LocalDateTime这三个工具类，实现了更好地时间处理，我们先看如何使用，然后，再进行比较。

 1，工具类的获取与使用：

import java.time.Instant;
import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;
import java.time.ZoneOffset;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class TestLocalTime {
public static void main(String[] args) {
	//获取当前时区的日期
	LocalDate localDate = LocalDate.now();
	System.out.println("localDate: " + localDate);
	//时间
	LocalTime localTime = LocalTime.now();
	System.out.println("localTime: " + localTime);
	//根据上面两个对象，获取日期时间
	LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(localDate,localTime);
	System.out.println("localDateTime: " + localDateTime);
	//使用静态方法生成此对象
	LocalDateTime localDateTime2 = LocalDateTime.now();
	System.out.println("localDateTime2: " + localDateTime2);
	//格式化时间
	DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("YYYY-MM-dd HH:mm:ss");
	System.out.println("格式化之后的时间: " + localDateTime2.format(formatter));
	
	//转化为时间戳(秒)
	long epochSecond = localDateTime2.toEpochSecond(ZoneOffset.of("+8"));
	//转化为毫秒
	long epochMilli = localDateTime2.atZone(ZoneOffset.systemDefault()).toInstant().toEpochMilli();
	System.out.println("时间戳为:(秒) " + epochSecond + "; (毫秒): " + epochMilli);
	
	//时间戳(毫秒)转化成LocalDateTime
	Instant instant = Instant.ofEpochMilli(epochMilli);
	LocalDateTime localDateTime3 = LocalDateTime.ofInstant(instant, ZoneOffset.systemDefault());
	System.out.println("时间戳(毫秒)转化成LocalDateTime: " + localDateTime3.format(formatter));
	//时间戳(秒)转化成LocalDateTime
	Instant instant2 = Instant.ofEpochSecond(epochSecond);
	LocalDateTime localDateTime4 = LocalDateTime.ofInstant(instant2, ZoneOffset.systemDefault());
	System.out.println("时间戳(秒)转化成LocalDateTime: " + localDateTime4.format(formatter));
}
}

   上述程序运行结果如下图所示：

    新推出来的这三个类，与MySQL中的日期时间类型正好对应，如果我们使用MySQL数据库的话，在插入相应字段的时候，都不需要再进行任何的转化了。对应关系如下：

   LocalTime  对应  time
   LocalDate  对应  date
   LocalDateTime  对应  datetime(timestamp)

2，增加、减去时间：

看看上图，是不是非常的简单方便呢。

3，LocalDateTime 与 Date 的相互转化

// Date 转化成 LocalDateTime
public static LocalDateTime dateToLocalDate(Date date) {
	Instant instant = date.toInstant();
	ZoneId zoneId = ZoneId.systemDefault();
	return instant.atZone(zoneId).toLocalDateTime();
}

// LocalDateTime 转化成 Date
public static Date localDateTimeToDate(LocalDateTime localDateTime) {
	ZoneId zoneId = ZoneId.systemDefault();
	ZonedDateTime zdt = localDateTime.atZone(zoneId);
	return Date.from(zdt.toInstant());
}

由于 LocalDate、LocalTime 或者只含有日期，或者只含有时间，因此，不能和Date直接进行转化。

四、总结：

      了解好时区，时间戳等这几个概念，对于我们了解程序语言中时间类的构造非常有帮助。Java8 新推出来的这三个类，不仅让我们在日常编程中更为高效方便，而且，在与数据库时间类型的对应上更为友好。

最后总结：

1，时间戳： 是指格林威治（地球零时区）时间1970年01月01日00时00分00秒起至现在的总秒数，这个时间戳，在地球的各个地方都是一致的;

2，时区：由于地球的自转，根据接收太阳光照的顺序将地球划分成24个区，从而方便当地人的生产生活，每个时区相差一小时，可以根据时间戳和时区计算当地的时间。格林威治处于零时区，北京处于东八区，因此，北京时间比格林威治时间早8个小时。

3，LocalDateTime 比 Date使用起来更为方便，两者可以相互进行转化。