逃离“时光旋涡” —— 从一次Date对象的“时区迷航”说起

想象一下，你的项目正紧锣密鼓地推进，突然间，一个看似不起眼的日期处理任务，却引发了一场“完美风暴”。一个简单的任务需求：存储用户生日并按其所在时区显示。使用传统的java.util.Date，你以为只需寥寥数行代码即可轻松搞定，却不料踏入了一个布满陷阱的雷区。时区转换的微妙差异，导致存储的生日莫名其妙地“漂移”了一天；线程并发下的不稳定性，又让日期数据的准确性如履薄冰。这不仅仅是一个技术问题，更成为了影响用户体验的“阿喀琉斯之踵”。

Java 8引入了全新的日期时间API (java.time包)，彻底革新了日期和时间的处理方式，其中LocalDateTime、LocalDate、LocalTime三大类更是成为开发者手中的得力工具。遗憾的是，在java LTS版本已经发展到21的今天，Java 8引入的日期时间的类还未被大多数开发者熟练使用，本文会阐述这些又“新”又“旧”的类的基本用法，快来看看你都”学废“了吗？

LocalDateTime 时间与日期的完美融合

在Java 8中，LocalDateTime类作为java.time包的一员，标志着日期和时间处理的新篇章。它结合了LocalDate的日期信息和LocalTime的时间信息，提供了一个不含时区信息的日期时间表示方式，适用于那些只需要关注本地日期和时间，而不需要考虑时区差异的场景。

创建

LocalDateTime代表的是一个没有时区信息的日期和时间组合，适用于记录或显示本地日期和时间，比如会议安排、生日提醒等。创建LocalDateTime实例可以通过多种方式：

• 当前日期时间：LocalDateTime now = LocalDateTime.now(); 获取当前系统默认时区的日期和时间。
• 指定日期时间：LocalDateTime dt = LocalDateTime.of(2024, Month.JANUARY, 1, 12, 30); 创建特定的日期和时间。
• 字符串解析：LocalDateTime parsed = LocalDateTime.parse("2024-01-01T12:30"); 从ISO 8601标准格式的字符串解析日期时间。

访问与修改

LocalDateTime提供了丰富的getter方法用于访问日期和时间的各个组成部分，如getYear(), getMonth(), getDayOfMonth(), getHour(), getMinute()等。同时，它还支持对日期时间进行调整：

• 日期调整：如withDayOfMonth(15)将日期调整到当月的15号。
• 时间调整：如plusHours(2)表示加上2小时。

操作与计算

LocalDateTime提供了加减日期或时间的方法，允许进行日期时间的计算：

• 加减日期时间：LocalDateTime future = dt.plusDays(10); 计算10天后的日期时间。
• 计算两个日期时间的差距：结合Duration或Period可以计算两个LocalDateTime之间的差异。

格式化与解析

为了适应不同的展示或存储需求，LocalDateTime支持自定义格式化和解析：

• 格式化输出：DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); String formatted = dt.format(formatter); 格式化为指定样式。
• 解析字符串：LocalDateTime fromString = LocalDateTime.parse("2023-01-01 12:30", formatter); 将格式化的字符串解析回LocalDateTime。

与时间相关的转换

虽然LocalDateTime不包含时区信息，但可以与其他包含时区的类（如ZonedDateTime）进行转换，以便在全球范围内使用：

• 结合时区：通过ZonedDateTime zdt = dt.atZone(ZoneId.systemDefault()); 将本地日期时间转换为特定时区的日期时间。
• 去除时区信息：从ZonedDateTime转换回LocalDateTime，可以使用zdt.toLocalDateTime()。

注意事项

• 时区意识：虽然LocalDateTime不携带时区信息，但在处理跨国或跨时区的数据时，应考虑使用ZonedDateTime以避免混淆。
• 不可变性：如同LocalDate和LocalTime，LocalDateTime也是不可变的，所有修改操作都会返回一个新的实例。
• 线程安全：由于不可变性，LocalDateTime是线程安全的，适合在并发环境下使用。

LocalDate、LocalTime：日期与时间的纯粹表达

在Java 8中，除了全能的LocalDateTime，java.time包还为我们带来了两位专注于单一维度的勇士——LocalDate和LocalTime。它们分别负责处理无时间的日期和无日期的时间信息，以其简洁而强大的设计，解决了众多日期时间处理中的痛点。接下来，让我们并肩探索LocalDate和LocalTime的奥秘，了解它们如何在各自的领域内大放异彩。

LocalDate：纯粹的日期

LocalDate代表不含时间信息的日期，专注于年月日的管理，非常适合处理生日、纪念日、合同截止日期等场景。

• 创建与获取：通过LocalDate.now()获取当前日期，或者使用LocalDate.of(2023, Month.JANUARY, 1)指定日期。
• 日期操作：轻松进行日期的加减，如LocalDate tomorrow = today.plusDays(1)获取明天的日期。
• 比较与判断：提供isBefore(), isAfter(), isEqual()等方法，方便比较日期先后。
• 格式化与解析：与DateTimeFormatter结合，实现日期的自定义格式化输出和解析。

LocalTime：时间的精准表达

LocalTime专注于处理一天中的时间，没有日期信息，适用于记录营业时间、事件发生的具体时间点。

• 初始化与获取：使用LocalTime.now()获取当前时间，或LocalTime.of(14, 30)指定具体时间。
• 时间调整：通过plusHours(), minusMinutes()等方法，实现对时间的加减操作。
• 比较与计算：提供方法来比较时间的早晚，以及计算两个时间点的差距，使用Duration来表示时间差。
• 格式化与解析：同样支持与DateTimeFormatter的配合，进行时间的格式化输出和解析。

相互转换与应用场景

• 相互结合：LocalDateTime实际上就是LocalDate和LocalTime的组合体，通过LocalDateTime.of(date, time)或各自类的atTime()、atDate()方法可以互相转换。
• 专注单一维度：在处理特定场景时，单独使用LocalDate或LocalTime可以避免不必要的复杂性，提高代码的可读性和维护性。
• 时区无关性：两者都不包含时区信息，适合处理与特定时区无关的日期或时间信息。

注意事项

• 时区意识：虽然LocalDate和LocalTime不包含时区信息，但在处理跨越时区的数据时，应考虑使用ZonedDateTime。
• 不可变性与线程安全：与LocalDateTime类似，LocalDate和LocalTime也是不可变类，所有修改操作返回新实例，保证了线程安全。
• 精确计算：进行日期时间的加减操作时，应考虑使用Period和Duration来精确表达时间跨度。

LocalDateTime、LocalDate、LocalTime vs java.util.Date

相较于传统的java.util.Date类，在设计哲学、功能特性以及易用性上实现了显著的飞跃。以下是它们相对于Date类的主要优势：

明确的职责划分

• LocalDate和LocalTime分别专注于日期和时间的处理，这种分离使得模型更加清晰，避免了在单一对象中混合日期和时间信息可能导致的混淆。
• LocalDateTime虽然综合了日期和时间，但其设计初衷就是为了清晰地处理含有日期和时间信息的场景，相比Date类的多功能混杂，使用起来更为直观。

不可变性与线程安全

• 所有java.time类，包括LocalDateTime、LocalDate、LocalTime，均为不可变对象。这意味着一旦创建，它们的值就不会改变，这有助于在并发环境下保持数据的一致性，而Date类则是可变的，容易在多线程环境下引起数据竞争问题。

丰富的API设计

• 新API提供了更丰富且直观的操作方法，如日期时间的加减、比较、格式化等，避免了Date类中繁琐且容易出错的日期时间计算。
• 例如，LocalDate.plusDays()直接增加了天数，而Date类需要通过Calendar类间接操作，过程更为复杂。

时区处理的明确性

• 虽然LocalDateTime、LocalDate、LocalTime本身不包含时区信息，但这实际上是为了清晰地区分本地时间与全球时间的概念。对于需要时区处理的场景，Java 8提供了ZonedDateTime类，它比Date类的时区处理更为灵活和精确。
• 相比之下，Date类虽然包含时区信息，但处理时区问题时往往显得笨拙且不够明确。

ISO 8601标准遵循

• LocalDateTime、LocalDate、LocalTime在格式化和解析上遵循ISO 8601国际标准，如YYYY-MM-DD和HH:mm:ss，这使得日期时间的字符串表示更加通用和标准化，便于跨系统和国际化应用。
• 而Date类的默认字符串表示并不遵循任何标准格式，需要手动格式化和解析，增加了复杂度。

性能与精确性

• java.time包采用了更高效的设计，尤其是对于日期时间的计算和存储，相比Date类在性能上有一定的提升。
• 此外，新API提供了纳秒级的精度，而Date类的精度仅为毫秒级，对于需要极高时间精度的应用来说，这是一个显著的进步。

总结

可以看到，这些JDK8引入的Localxxx类，都可以让我们对日期和时间的处理更加准确和方便，虽然继续使用java.util.Date也在多数场景可以满足需求，让我想起一张远古的图

不过在不同的场景使用最适合的类和方法，尽量把代码写的简洁和优雅，才是一个程序猿不断追求的目标吧。

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原文：https://juejin.cn/post/7394345043131858970

作者：podongfeng

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