一文带你熟练掌握Java中的日期时间相关类

一. 概念简介

在开始学习今天的知识之前，有必要先给大家讲解一下与今天内容相关的一些概念，否则可能会让一些小白产生迷惑。

1. 日期和时间的区别

首先我们得搞清楚，日期和时间的概念并不一样。日期是指某一天，它不是连续变化的，可以说是离散的。而时间有两种概念，一种是不带日期的时间，如10:30:01；另一种是带日期的时间，如2023-01-01 15:11:40。只有带日期的时间，才能唯一确定某个时刻，而不带日期的时间是无法确定一个唯一时刻的。

2. 本地时间

本地时间其实就是每个地方，当前所在国家所采用的标准时间。比如我们国家就是采用的北京时间，只要是在中国大陆，我们说晚上8:00见，这个8:00指的就是北京时间。即使我们国家的时区，其实包括了从东五区到东九区共5个时区，但我们全国都是统一采用的东八区的区时，这样各地区人员之间的交流才不会产生歧义。但如果是在别的国家，那这个本地时间，就是他们国家的标准区时了，所以每个国家的标准区时可能是不同的。

3. 时区表示法

我们初中学地里的时候，就学过时区的概念，这里就不多讲了。在计算机中，如果我们想准确地确定一个时间，需要把本地时间和时区结合在一起才行。其中时区有如下几种表示方式：

GMT 或 UTC 加时区偏移表示法：如GMT+08:00 或 UTC+08:00，就表示东八区的时间。因为北京时区是东八区，领先UTC 8个小时，所以将UTC装换成北京时间时，要加上8小时。GMT(Greenwich Mean Time)是格林威治标准时间，UTC(Universal Time Coordinated)是世界统一时间或世界标准时间， GMT 和 UTC 其实基本是等价的，它们都是英国伦敦的本地时间。但UTC使用了更精确的原子钟计时，每隔几年会有一个闰秒，不过我们在开发时可以忽略两者的误差，因为计算机的时钟在联网时会自动与时间服务器同步时间。

时区缩写表示法：如CST是China Standard Time的缩写，即中国标准时间。但CST也是美国中部时间Central Standard Time USA的缩写，因此有些缩写容易产生混淆，开发时尽量不要使用缩写形式。

洲/城市表示法：如Asia/Shanghai，表示上海所在地的时区。我们要特别注意，城市名称并不是任意的城市，而是由国际标准组织规定的城市。

4. 本地化

本地化并不只包括时间这一种信息，还包括一个国家或地区所采用的日期、时间、数字、货币等各种信息的格式，开发时通常使用Locale进行表示。Locale由“语言_国家”的字母缩写构成，如“zh_CN”就表示“中文+中国”，“en_US”表示“英文+美国”。其中语言是小写，国家是大写。

而对于不同国家或地区的Locale日期部分来说，如中国和美国的本地时间表示方式如下：

• zh_CN：2023-01-24

• en_US：01/24/2023

5. 夏令时

夏令时(Daylight Saving Time：DST)，也叫夏时制，又称“日光节约时制”，是一种为了节约能源而人为规定地方时间的制度。一般在天亮早的夏季人为将时间调快一小时，可以使人早起早睡，减少照明量，以充分利用光照资源，从而节约照明用电。

我们国家曾经实行过一段时间夏令时，但在1992年就废除了，不过美国人到现在还在使用。所以涉及到跨国应用开发时，相关时间的换算可能会有点复杂。因为涉及到夏令时，相同的时区，如果表示的方式不同，转换出的时间也是不同的。

6. Epoch Time时间起点

Epoch Time是一个固定的通用时间，即世界标准时间(UTC) 1970-01-01 00:00:00 UTC，它是计算机里时间开始的起点，该起点被记为0，而1970年以前的时间被认为是负数。我们知道，现实世界的时间谁也不知道是从什么时候开始的，但是计算机发明的时间并不长，为了方便大家进行各种开发和计算，于是国际标准委员会就给计算机设置了一个时间的起点。以这个时间为起点，每过去一秒，该数值就加1，这样我们就可以算出对应的公历时间日期(不包括闰秒)。 Epoch Time在不同的编程语言中，会有几种不同的存储方式：

• 以秒为单位的整数：1574208900，缺点是精度只能到秒；

• 以毫秒为单位的整数：1574208900123，最后3位表示毫秒数；

• 以秒为单位的浮点数：1574208900.123，小数点后表示零点几秒。

7. 时间戳

时间戳(timestamp)，也称为Unix时间 或 POSIX时间，它是一种时间表示方式。表示从1970年1月1日0时0分0秒(格林尼治时间)开始，一直到现在所经过的秒数或毫秒数。在Java一般是用long类型来存储该值，但在别的编程语言中有可能是使用float类型。 比如1574208900就表示从1970年1月1日零点开始，到2019年11月20日8点15分截止，一共经历了1574208900秒，所以换算成北京时间就是：1574208900 = 北京时间2019-11-20 8:15:00。如果我们要获取当前的时间戳，在Java中可以使用System.currentTimeMillis()方法。

从本质上来说，时间戳就是个时间差值，其值与时区无关。比如在UTC标准下，时间起点的时间戳就是timestamp = 0 = 1970-1-1 00:00:00 UTC+0:00，此时对应的北京时间是timestamp = 0 = 1970-1-1 08:00:00 UTC+8:00

了解了以上这些基本概念之后，我们就可以继续往下学习今天其他的内容了。

二. Date日期时间类

1. 简介

如果我们想在Java中获取当前的时间，可以使用 java.util.Date类 和 java.util.Calendar类来实现。其中，Date类封装了系统的日期和时间信息，Calendar类则会根据系统的日历来填充Date对象。

java.util.Date是一个表示日期和时间的类，代表了系统特定的时间戳。它是按照UTC时间显示的，可以精确到毫秒，源码内部使用long类型进行时间的存储。我们要注意与java.sql.Date区分，后者是用在数据库中的类，且是按照本地时区显示的。Date对象表示的时间，其默认顺序是星期、月、日、小时、分、秒、年。

2. 构造方法

java.util.Date类给我们提供了多个构造方法，如下图所示：

但是一般在开发时，我们常用的也没有这么多，一般使用时如下形式：

• Date()：创建Date对象并初始化，该对象可以获取本地的当前时间，该时间会精确到毫秒。

• Date(long date)：构造一个Date对象，并接受一个从1970年1月1日起的毫秒数作为参数。

3. 常用API方法

当我们构造出来一个Date对象之后，就可以使用它的一些API方法进行时间的操作了，这些常用的API方法如下：

4. 使用方法

4.1 基本使用

接下来我们先通过一个简单的案例，来演示一下Date的基本用法。

import java.util.Date;
/**
* @author
*/
public class Demo01 {
   public static void main(String[] args) {
//获取当前时间的时间戳
long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();
System.out.println("时间戳="+currentTimeMillis);
//获取当前时间对象
Date date=new Date();
//Sat Feb 11 12:04:03 IRKT 2023
System.out.println("当前时间="+date);
//转为字符串：Sat Feb 11 12:04:03 IRKT 2023
System.out.println("当前时间="+date.toString());
//转换为本地时区：2023年2月11日 下午12:04:03
System.out.println("当前时间，Locale="+date.toLocaleString());
//转换为GMT时区：11 Feb 2023 04:04:03 GMT
System.out.println("当前时间，GMT="+date.toGMTString());
   }
}

如果我们想获取当前时间的时间戳，可以使用System.currentTimeMillis()方法。构造出Date对象之后，我们可以直接打印该对象，就能展示出当前时间，但是这个格式并不一定符合我们中国人的阅读习惯，后面我们可以对日期进行格式化操作。

4.2 其他用法

除了上面这些基本用法之外，Date还有其他的一些用法。

import java.util.Date;
/**
* @author
*/
public class Demo01 {
   public static void main(String[] args) {
//获取当前时间对象
Date date=new Date();
//获取年月日
System.out.println("年="+(date.getYear() + 1900)); // 必须加上1900
       System.out.println("月="+(date.getMonth() + 1)); // 0~11，必须加上1
       System.out.println("日="+date.getDate()); // 1~31，不能加1
       System.out.println("时="+date.getHours()); // 0~23
       System.out.println("分="+date.getMinutes()); // 0~59，不能加1
       System.out.println("秒="+date.getSeconds()); // 0~59，不能加1
       System.out.println("时间戳="+date.getTime()); // 时间戳，毫秒值
//计算自己已经活了多少天，1990年01月31日
//构造对象的另一个方法，已过时。year:要减去1900，月份从0开始，0-11；日期是1-31
       Date d1 =  new Date(1990-1900, 2-1, 31);
       Date d2 = new Date();
       long time = d2.getTime() - d1.getTime();
       System.out.println("已活天数="+time/1000/60/60/24);
   }
}

另外我们还要注意，getYear()方法返回的年份必须加上1900；getMonth()方法返回的月份是011，分别表示112月，所以要加1；而getDate()方法返回的日期范围是1~31，就不能加1。

在打印本地时区表示的日期和时间时，不同的计算机可能会有不同的展示结果，后面我们可以使用SimpleDateFormat设置出我们想要的日期时间格式。

4.3 统计时间差

有时候我们要统计某个功能的执行时间，此时就可以用该功能结束时的时间，减去开始时的时间，得到一个时间差，这就是该功能的执行时间。

import java.util.Date;
/**
* @author
*/
public class Demo03 {
   public static void main(String[] args) {
//获取当前时间对象
//开始时间
Date startDate=new Date();
for(int i=0;i<100000;i++) {
           System.out.println("循环次数"+i);
}
//结束时间
Date endDate=new Date();
//计算时间差
       long time = endDate.getTime() - startDate.getTime();
       System.out.println("10w次循环的执行时间是 "+time+" 毫秒");
   }
}

三. Calendar日历类

1. 简介

Calendar类是Java时间类Date的扩展。相比Date，它拥有更强大的功能，主要是多了可以做简单日期和时间运算的功能，且在实现方式上也比Date类更复杂一些。Calendar可以用来计算日期，比如说计算下个月的日期，或者两个月前的日期等。

Calendar类是一个抽象类，我们在实际使用时需要实现特定的子类，一般使用getInstance()方法创建即可。Calendar类有几个主要的子类，包括java.util.GregorianCalendar和java.util.TimeZone。其中GregorianCalendar类提供了标准的日历系统，可以用来计算未来或过去某天的日期。TimeZone类则可以用来在不同的时区之间，转换日期和时间。

2. Calendar常量字段

Calendar中有以下几个常用的常量字段，用于表示不同的意义。

3. Calendar常用方法

除了以上常用的常量字段之外，Calendar还有一些常用的方法，如下表所示：

Calendar对象可以调用set()方法将日历翻到任何一个时间，当参数 year取负数时表示是公元前。调用 get()方法可以获取年、月、日等时间信息，field参数的值是前面讲过的Calendar静态常量。

4. 构建Calendar对象

Calendar类是抽象类，所以我们不能通过new的方式来构建Calendar对象。在实际使用时，我们一般是要实现特定的子类，经常是使用getInstance()方法进行创建。

import java.util.Calendar;
/**
* @author
*/
public class Demo04 {
   public static void main(String[] args) {
//默认是当前日期
Calendar c1 = Calendar.getInstance();
System.out.println("c1="+c1);
//创建一个代表2023年2月2日的Calendar对象
Calendar c2 = Calendar.getInstance();
c2.set(2023, 2-1, 2);
System.out.println("c2="+c2);
   }
}

5. 获取当前时间

获取到Calendar对象之后，我们可以获取到当前日期对象的年月日时分秒等信息。

import java.util.Calendar;
/**
* @author
*/
public class Demo05 {
   public static void main(String[] args) {
// 获取当前时间
       Calendar c = Calendar.getInstance();
       int y = c.get(Calendar.YEAR);
       //月份要加1
       int m = 1 + c.get(Calendar.MONTH);
       int d = c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
       int w = c.get(Calendar.DAY_OF_WEEK);
       int hh = c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);
       int mm = c.get(Calendar.MINUTE);
       int ss = c.get(Calendar.SECOND);
       int ms = c.get(Calendar.MILLISECOND);
       //2023-2-11 7 18:10:59.847
       System.out.println(y + "-" + m + "-" + d + " " + w + " " + hh + ":" + mm + ":" + ss + "." + ms);
   }
}

我们要注意，Calendar是通过get()方法获取年月日等信息的，其中返回的年份不必转换，返回的月份仍要加1，返回的星期要特别注意，1~7分别表示周日、周一、&hellip;&hellip;周六。

6. 设置时间

我们通过Calendar.getInstance()方法获取到Calendar对象后，获取到的其实就是当前时间。如果我们想设置某个特定的日期和时间，需要先用clear()方法清除掉之前所有的字段。

import java.util.Calendar;
/**
* @author
*/
public class Demo06 {
   public static void main(String[] args) {
// 设置时间
       Calendar c = Calendar.getInstance();
       // 清除所有
       c.clear();
       // 设置2023年
       c.set(Calendar.YEAR, 2023);
       // 设置2月(0~11)
       c.set(Calendar.MONTH, 1);
       // 设置2日
       c.set(Calendar.DATE, 2);
       // 设置时间
       c.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 21);
       c.set(Calendar.MINUTE, 22);
       c.set(Calendar.SECOND, 23);
       //Thu Feb 02 21:22:23 IRKT 2023
       System.out.println("date="+c.getTime());
   }
}

我们可以利用Calendar.getTime()方法，将一个Calendar对象转换成Date对象，后面我们就可以用SimpleDateFormat进行格式化操作了。

四. GregorianCalendar类

1. 简介

Java中除了有Calendar类实现了公历日历，还有一个子类GregorianCalendar。在GregorianCalendar类中，定义了两个字段：AD和BC，分别代表公历定义的两个时代。GregorianCalendar中的属性和方法与Calendar类似，就不再赘述了，接下来我们直接通过一个案例来进行展示其用法。

2. 基本用法

这里我们设计一个案例，来判断当前年份是闰年还是平年。

import java.util.Calendar;
import java.util.GregorianCalendar;
/**
* @author
*/
public class Demo05 {
   public static void main(String[] args) {
//定义一个月份数组
String months[] = { "Jan", "Feb", "Mar", "Apr", "May", "Jun", "Jul", "Aug", "Sep", "Oct", "Nov", "Dec" };
int year;
// 使用当前时间和日期,初始化Gregorian日历对象,默认为本地时间和时区
GregorianCalendar gcalendar = new GregorianCalendar();
// 显示当前时间和日期的信息
System.out.print("Date:");
System.out.print(months[gcalendar.get(Calendar.MONTH)]);
System.out.print(" " + gcalendar.get(Calendar.DATE) + " ");
System.out.println(year = gcalendar.get(Calendar.YEAR));
System.out.print("Time:");
System.out.print(gcalendar.get(Calendar.HOUR) + ":");
System.out.print(gcalendar.get(Calendar.MINUTE) + ":");
System.out.println(gcalendar.get(Calendar.SECOND));
//判断当前年份是否为闰年
if (gcalendar.isLeapYear(year)) {
           System.out.println("当前年份是闰年");
       } else {
           System.out.println("当前年份是平年");
}
   }
}

五. 结语

至此，就把Date和扩展类Calendar给大家讲解完毕，今天的内容其实并不难，大家需要把一些常用的构造方式及方法、常量记一下即可。

来源：https://juejin.cn/post/7238233943609901116