JAVA中计算两个日期时间的差值竟然也有这么多门道

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JAVA中与日期时间相关的类

java.util包中

Date对象算是JAVA中历史比较悠久的用于处理日期、时间相关的类了，但是随着版本的迭代演进，其中的众多方法都已经被弃用，所以Date更多的时候仅被用来做一个数据类型使用，用于记录对应的日期与时间信息 Calender 为了弥补Date对象在日期时间处理方法上的一些缺陷，JAVA提供了Calender抽象类来辅助实现Date相关的一些日历日期时间的处理与计算。 TimeZone Timezone类提供了一些有用的方法用于获取时区的相关信息 plusXxx 以plus开头的一系列方法，用于在现有的Duration值基础上增加对应的时间长度，比如plusDays()表示追加多少天，或者plusMinutes()表示追加多少分钟 minusXxx 以minus开头的一系列方法，用于在现有的Duration值基础上扣减对应的时间长度，与plusXxx相反 toXxxx 以to开头的一系列方法，用于将当前Duration对象转换为对应单位的long型数据，比如toDays()表示将当前的时间间隔的值，转换为相差多少天，而toHours()则标识转换为相差多少小时。 getSeconds 获取当前Duration对象对应的秒数，与toXxx方法类似，只是因为Duration使用秒作为计数单位，所以直接通过get方法即可获取到值，而toDays()是需要通过将秒数转为天数换算之后返回结果，所以提供的方法命名上会有些许差异。 getNano 获取当前Duration对应的纳秒数“零头”。 注意这里与toNanos()不一样，toNanos是Duration值的纳秒单位总长度，getNano()只是获取不满1s剩余的那个零头，以纳秒表示。 isNegative 检查Duration实例是否小于0，若小于0返回true, 若大于等于0返回false isZero 用于判断当前的时间间隔值是否为0 ，比如比较两个时间是否一致，可以通过between计算出Duration值，然后通过isZero判断是否没有差值。 withSeconds 对现有的Duration对象的nanos零头值不变的情况下，变更seconds部分的值，然后返回一个新的Duration对象 withNanos 对现有的Duration对象的seconds值不变的情况下，变更nanos部分的值，然后返回一个新的Duration对象

关于Duration的主要API的使用，参见如下示意：

public void testDuration() { LocalTime target = LocalTime.parse("00:02:35.700"); // 获取当前日期，此处为了保证后续结果固定，注掉自动获取当前日期，指定固定日期 // LocalDate today = LocalDate.now(); LocalTime today = LocalTime.parse("12:12:25.600"); // 输出：12:12:25.600 System.out.println(today); // 输出：00:02:35.700 System.out.println(target); Duration duration = Duration.between(target, today); // 输出：PT12H9M49.9S System.out.println(duration); // 输出：43789 System.out.println(duration.getSeconds()); // 输出：900000000 System.out.println(duration.getNano()); // 输出：729 System.out.println(duration.toMinutes()); // 输出：PT42H9M49.9S System.out.println(duration.plusHours(30L)); // 输出：PT15.9S System.out.println(duration.withSeconds(15L));

Period

Period相关接口与Duration类似，其计数的最小单位是天，看下Period内部时间段记录采用了年、月、日三个field来记录：

常用的API方法列举如下：

withXxx 以with开头的方法，比如withYears、withMonths、withDays等方法，用于对现有的Period对象中对应的年、月、日等字段值进行修改（只修改对应的字段，比如withYears方法，只修改year，保留month和day不变），并生成一个新的Period对象 getXxx 读取Period中对应的year、month、day字段的值。注意下，这里是 仅get其中的一个字段值 ，而非整改Period的不同单位维度的总值。 plusXxx 对指定的字段进行追加数值操作 minusXxx 对指定的字段进行扣减数值操作 isNegative 检查Period实例是否小于0，若小于0返回true, 若大于等于0返回false isZero 用于判断当前的时间间隔值是否为0 ，比如比较两个时间是否一致，可以通过between计算出Period值，然后通过isZero判断是否没有差值。

关于Period的主要API的使用，参见如下示意：

public void calculateDurationDays() { LocalDate target = LocalDate.parse("2021-07-11"); // 获取当前日期，此处为了保证后续结果固定，注掉自动获取当前日期，指定固定日期 // LocalDate today = LocalDate.now(); LocalDate today = LocalDate.parse("2022-07-08"); // 输出：2022-07-08 System.out.println(today); // 输出：2021-07-11 System.out.println(target); Period period = Period.between(target, today); // 输出：P11M27D，表示11个月27天 System.out.println(period); // 输出：0，因为period值为11月27天，即year字段为0 System.out.println(period.getYears()); // 输出：11，因为period值为11月27天，即month字段为11 System.out.println(period.getMonths()); // 输出：27，因为period值为11月27天，即days字段为27 System.out.println(period.getDays()); // 输出：P14M27D，因为period为11月27天，加上3月，变成14月27天 System.out.println(period.plusMonths(3L)); // 输出：P11M15D，因为period为11月27天，仅将days值设置为15，则变为11月15天 System.out.println(period.withDays(15)); // 输出：P2Y3M44D System.out.println(Period.of(2, 3, 44));

Duration与Period踩坑记

Duration与Period都是用于日期之间的计算操作。Duration主要用于秒、纳秒等维度的数据处理与计算。Period主要用于计算年、月、日等维度的数据处理与计算。

先看个例子，计算两个日期相差的天数，使用Duration的时候：

public void calculateDurationDays(String targetDate) { LocalDate target = LocalDate.parse(targetDate); LocalDate today = LocalDate.now(); System.out.println("today : " + today); System.out.println("target: " + target); long days = Duration.between(target, today).abs().toDays(); System.out.println("相差：" + days + "天");

运行后会报错：

today : 2022-07-07 target: 2022-07-11 Exception in thread "main" java.time.temporal.UnsupportedTemporalTypeException: Unsupported unit: Seconds at java.time.LocalDate.until(LocalDate.java:1614) at java.time.Duration.between(Duration.java:475) at com.veezean.demo5.DateService.calculateDurationDays(DateService.java:24)

点击看下 Duration.between 源码，可以看到注释上明确有标注着，这个方法是用于秒级的时间段间隔计算，而我们这里传入的是两个 天 级别的数据，所以就不支持此类型运算，然后抛异常了。

再看下使用Period的实现：

public void calculateDurationDays(String targetDate) { LocalDate target = LocalDate.parse(targetDate); LocalDate today = LocalDate.now(); System.out.println("today : " + today); System.out.println("target: " + target); // 注意，此处写法错误！这里容易踩坑： long days = Math.abs(Period.between(target, today).getDays()); System.out.println("相差：" + days + "天");

执行结果：

today : 2022-07-07
target: 2021-07-07
相差：0天
执行是不报错，但是结果明显是错误的。这是因为getDays()并不会将Period值换算为天数，而是单独计算年、月、日，此处只是返回天数这个单独的值。
再看下面的写法：
public void calculateDurationDays(String targetDate) {
    LocalDate target = LocalDate.parse(targetDate);
    LocalDate today = LocalDate.now();
    System.out.println("today : " + today);
    System.out.println("target: " + target);
    Period between = Period.between(target, today);
    System.out.println("相差："
            + Math.abs(between.getYears()) + "年"
            + Math.abs(between.getMonths()) + "月"
            + Math.abs(between.getDays()) + "天");
today : 2022-07-07
target: 2021-07-11
相差：0年11月26天
所以说，如果想要计算两个日期之间相差的绝对天数，用Period不是一个好的思路。
计算日期差
通过LocalDate来计算
LocalDate中的toEpocDay可返回当前时间距离原点时间之间的天数，可以基于这一点，来实现计算两个日期之间相差的天数：
代码如下：
public void calculateDurationDays(String targetDate) {
    LocalDate target = LocalDate.parse(targetDate);
    LocalDate today = LocalDate.now();
    System.out.println("today : " + today);
    System.out.println("target: " + target);
    long days = Math.abs(target.toEpochDay() - today.toEpochDay());
    System.out.println("相差：" + days + "天");
today : 2022-07-07
target: 2021-07-11
相差：361天
通过时间戳来计算
如果是使用的Date对象，则可以通过将Date日期转换为毫秒时间戳的方式相减然后将毫秒数转为天数的方式来得到结果。需要注意的是通过毫秒数计算日期天数的差值时，需要屏蔽掉时分秒带来的误差影响。
public void calculateDaysGap(Date start, Date end) {
    final long ONE_DAY_MILLIS = 1000L * 60 * 60 * 24;
    // 此处要注意，去掉时分秒的差值影响，此处采用先换算为天再相减的方式
    long gapDays = Math.abs(end.getTime()/ONE_DAY_MILLIS - start.getTime()/ONE_DAY_MILLIS);
    System.out.println(gapDays);
输出结果：
today : 2022-07-08
target: 2021-07-11
相差：362天
时间格式转换
项目中，时间格式转换是一个非常典型的日期处理操作，可能会涉及到将一个字符串日期转换为JAVA对象，或者是将一个JAVA日期对象转换为指定格式的字符串日期时间。
SimpleDataFormat实现
在JAVA8之前，通常会使用SimpleDateFormat类来处理日期与字符串之间的相互转换：
public void testDateFormatter() {
    SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    // 日期转字符串
    String format = simpleDateFormat.format(new Date());
    System.out.println("当前时间：" + format);
    try {
        // 字符串转日期
        Date parseDate = simpleDateFormat.parse("2022-07-08 06:19:27");
        System.out.println("转换后Date对象： " + parseDate);
        // 按照指定的时区进行转换，可以对比下前面转换后的结果，会发现不一样
        simpleDateFormat.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("GMT+5:00"));
        parseDate = simpleDateFormat.parse("2022-07-08 06:19:27");
        System.out.println("指定时区转换后Date对象： " + parseDate);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
输出结果如下：
当前时间：2022-07-08 06:25:31
转换后Date对象： Fri Jul 08 06:19:27 CST 2022
指定时区转换后Date对象： Fri Jul 08 09:19:27 CST 2022
补充说明：
SimpleDateFormat对象是非线程安全的，所以项目中在封装为工具方法使用的时候需要特别留意，最好结合ThreadLocal来适应在多线程场景的正确使用。

JAVA8之后，推荐使用DateTimeFormat替代SimpleDateFormat。
DataTimeFormatter实现
JAVA8开始提供的新的用于日期与字符串之间转换的类，它很好的解决了SimpleDateFormat多线程的弊端，也可以更方便的与java.time中心的日期时间相关类的集成调用。
public void testDateFormatter() {
    DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
    // 格式化为字符串
    String format = localDateTime.format(dateTimeFormatter);
    System.out.println("当前时间：" + format);
    // 字符串转Date
    LocalDateTime parse = LocalDateTime.parse("2022-07-08 06:19:27", dateTimeFormatter);
    Date date = Date.from(parse.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant());
    System.out.println("转换后Date对象： " + date);
输出结果：
当前时间：2022-07-08 18:37:46
转换后Date对象： Fri Jul 08 06:19:27 CST 2022
日期时间格式模板
对于计算机而言，时间处理的时候按照基于时间原点的数字进行处理即可，但是转为人类方便识别的场景显示时，经常会需要转换为不同的日期时间显示格式，比如：
2022-07-08 12:02:34
2022/07/08 12:02:34.238
2022年07月08日 12点03分48秒
在JAVA中，为了方便各种格式转换，提供了基于时间模板进行转换的实现能力：
时间格式模板中的字幕含义说明如下：
消失的8小时问题
日期字符串存入DB后差8小时
在后端与数据库交互的时候，可能会遇到一个问题，就是往DB中存储了一个时间字段之后，后面再查询的时候，就会发现时间数值差了8个小时，这个需要在DB的连接信息中指定下时区信息：
spring.datasource.druid.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?serverTimezone=Asia/Shanghai
界面时间与后台时间差8小时
在有一些前后端交互的项目中，可能会遇到一个问题，就是前端选择并保存了一个时间信息，再查询的时候就会发现与设置的时间差了8个小时，这个其实就是后端时区转换设置的问题。
SpringBoot的配置文件中，需要指定时间字符串转换的时区信息：
spring.jackson.time-zone=GMT+8
这样从接口json中传递过来的时间信息，jackson框架可以根据对应时区转换为正确的Date数据进行处理。
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