Date、Calendar 和 TimeZone

简单聊聊 Date、Calendar 和 TimeZone

Date基本使用

前面我们说过，Java 使用 long 类型来存储时间戳，我们来看看 Date 的源码，验证下：

public class Date implements java.io.Serializable, Cloneable, Comparable<Date>{
    private transient long fastTime;
}

现在我们演示下其基本用法，比较简单，直接列出代码：

Date date = new Date();
System.out.println(date.getYear());     //返回年份
System.out.println(date.getMonth());    //返回月份
System.out.println(date.getDate());    //返回天数
System.out.println(date.toString());    //时间的String类型
System.out.println(date.toGMTString());    //GMT时区下的时间
System.out.println(date.toLocaleString());    //当地时间

编译和运行（笔者运行的时候是 2022-12-21 20:43 左右）：

> javac .\TestDate.java
注: .\TestDate.java使用或覆盖了已过时的 API。
注: 有关详细信息, 请使用 -Xlint:deprecation 重新编译。

> java TestDate    
122
11
21
Wed Dec 21 20:43:18 CST 2022
21 Dec 2022 12:43:18 GMT
2022-12-21 20:43:18

首先我们看到，编译的时候就提示我们用了已过时的 API。

接下来我们来看看输出的内容，并讲解。

date.getYear()

首先是 date.getYear() 的输出，顾名思义，是输出年份的，但为什么是 122？运行的时候不是 2022 年吗？相差了 1900 年！我们可以看看其源码和注释：

 /**
     * Returns a value that is the result of subtracting 1900 from the
     * year that contains or begins with the instant in time represented
     * by this Date object, as interpreted in the local
     * time zone.
     *
     * @return  the year represented by this date, minus 1900.
     * @see     java.util.Calendar
     * @deprecated As of JDK version 1.1,
     * replaced by Calendar.get(Calendar.YEAR) - 1900.
     */
    @Deprecated
    public int getYear() {
        return normalize().getYear() - 1900;
    }

可以看到其返回的是一个整数，并且是根据从 1900 年开始到今年，过了多少年来计算的（是不是很令人无语的设计 🤔）。所以我们如果要获取当前年份，得加上 1900：

date.getYear() + 1900;

date.getMonth()

下面我们来看看 date.getMonth()，其用来输出当前月份，为什么是输出 11？运行的时候明明是 12 月！ 老规矩，我们先看看注释和源码

/**
     * Returns a number representing the month that contains or begins
     * with the instant in time represented by this <tt>Date</tt> object.
     * The value returned is between 0 and 11,
     * with the value 0 representing January.
     *
     * @return  the month represented by this date.
     * @see     java.util.Calendar
     * @deprecated As of JDK version 1.1,
     * replaced by <code>Calendar.get(Calendar.MONTH)</code>.
     */
    @Deprecated
    public int getMonth() {
        return normalize().getMonth() - 1; // adjust 1-based to 0-based
    }

注释的大意是说，0 表示 1 月，1 表示 2 月…… 11 表示 12 月 （这设计就更离谱了吧 🙄，跟 JavaScript 里的时间的设计有的比）。所以我们如果要获取当前月份，得加上 1：

date.getMont() + 1;

date.getDate()

date.getDate() 是输出天数，这里输出的是 21，和运行的时候 2022 年 12 月 21 日一致，返回的日期范围是 1~31，不做多解释。

date.toString()

date.toString() 就是返回一串字符串，其格式在不同计算机下可能不同。我们可以使用一个格式化工具类 SimpleDateFormat ，精确的控制其格式，具体我们后面再说。

date.toGMTString()

date.toGMTString() 返回的是格林尼治时间的时间字符串，这里不多解释。

Date.parse() 获取毫秒

可以通过 Date.parse() 来获取毫秒

    long t = Date.parse("Mon 6 Jan 1997 13:3:00");
    System.out.println(t);  //852526980000

Date.parse 接受什么格式的字符串呢？很多，规则也很复杂，读者记住一两个格式就行。感兴趣的可以看看官网文档 Date (Java Platform SE 8 ) (opens new window)，

如果输入的格式有问题，会抛出参数不合法的异常，注意捕获：

Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException
        at java.util.Date.parse(Date.java:617)
        at TestDate.main(TestDate.java:19)

其他构造方法

还可以通过如下方式创建 Date 对象：

Date(int year, int month, int date);
Date(int year, int month, int date, int hrs, int min)
Date(int year, int month, int date, int hrs, int min, int sec)
Date(long date) //毫秒数，可以通过Date.parse()来获取毫秒
Date(String s)    //s - 日期的字符串表示形式，和Date.parse(String s)中s的格式相同

注意

• year 的值需要-1900. 例如你想设置 2022 年，得传入 2022-1900 = 122 年
• month 的值域为 0～11，0 代表 1 月，11 表代表 12 月
• date 的值域在 1～31 之间，min 和 sec 的值域在 0～59 之间

Date 类小结

一番演示下来，可以看到除了其 API 不好用之外，其实 Date 对象有几个严重的问题：它不能转换时区，除了 toGMTString() 可以按 GMT+0:00 输出外，Date 总是以当前计算机系统的默认时区为基础进行输出。

另外，Date 对象没有提供时间相关运算的 API，例如对日期和时间进行加减、计算相差的天数等

Calendar 基本使用

Calendar 可以用于获取并设置年、月、日、时、分、秒，它和 Date 比，主要多了一个可以做简单的日期和时间运算的功能。

我们还是先演示下其基本用法：

Calendar c = Calendar.getInstance();   //创建Calendar实例
int y = c.get(Calendar.YEAR);    //获取年份
int m = c.get(Calendar.MONTH) + 1;    //获取月份
int d = c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);    //天数
int w = c.get(Calendar.DAY_OF_WEEK);    //星期几
int hh = c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);    //小时
int mm = c.get(Calendar.MINUTE);    //分钟
int ss = c.get(Calendar.SECOND);    //秒数
int ms = c.get(Calendar.MILLISECOND);  //毫秒数
System.out.println(y + "-" + m + "-" + d + " " + w + " " + hh + ":" + mm + ":" + ss + "." + ms);

输出：

2022-12-21 4 21:51:21.155

这里就不一一说明各个方法了，很多方法看名字就知道其用处，也加了注释。

这里需要注意的：

• Calendar 只有一种方式获取，即 Calendar.getInstance()，而且一获取到就是当前时间... 其构造方法是 protected，无法 new。
• 返回的月份仍然要加 1…… 😒
• DAY_OF_WEEK 返回的星期几，但是其值范围是 1~7 分别表示周日，周一，……，周六。所以 2022-12-21 是星期三，但是输出的 4 （还是令人无语的设计 😶）

设置 Calendar

由于 Calendar 只有一种方式获取，如果我们想要指定时间，怎么做呢？用 set 方法。

Calendar c = Calendar.getInstance();
c.set(Calendar.YEAR, 2023); //设置年份
c.set(Calendar.MONTH, 8); //设置月份，注意8表示9月.... 
c.set(Calendar.DATE, 2);  //设置天数


//设置时分秒
c.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 21); 
c.set(Calendar.MINUTE, 30); 
c.set(Calendar.SECOND, 45); 
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
System.out.println(sdf.format(c.getTime()));    //2023-09-02 21:30:45

//一步到位：
c.set(2022,11,22,7,48,00);

其他注意事项：

• 设置小时，如果使用 HOUR_OF_DAY 设置的是 24 小时制，使用 HOUR 表示的是 12 小时制。
• 也可以一次性设置完所有字段：c.set(2019, 10, 20, 8, 15, 0);
• 设置毫秒时，注意毫秒的范围是 0-999 （1 秒 = 1000 毫秒）。如果超过 999 会怎么样呢？就会自动转为秒。。。。 例如 c.set(Calendar.MILLISECOND, 2000);，就会增加 2 秒。set 其他字段同理

Calendar.getTime()

直接打印 Calendar 对象，其输出并不是时间，而是其内部的一些属性，例如：

java.util.GregorianCalendar[time=?,areFieldsSet=false,areAllFieldsSet=false,lenient=true,zone=sun.util.calendar.ZoneInfo[id="Asia/Shanghai"...............

所以我们可以通过 Calendar 的 getTime 方法返回一个 Date 对象，并打印。

重置 Calendar

如果想要重置 Calendar 呢？可以用 clear 方法，这样 Calendar 是从 1970-1-1 00:00:00 开始

    Calendar c = Calendar.getInstance();
    c.clear();
    System.out.println(c.getTime());//Thu Jan 01 00:00:00 CST 1970

对日期进行加减

Calendar 可以对日期进行简单的加减

Calendar c = Calendar.getInstance();
c.set(2022,11,22,7,48,00);
System.out.println(sdf.format(c.getTime()));  //2022-12-22 07:48:00

c.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 5);    //加5天
c.add(Calendar.SECOND, -1);    //减一秒
System.out.println(sdf.format(c.getTime())); //2022-12-27 07:47:59

比较 Calendar 对象

可以用 compareTo 方法比较两个 Calendar 对象。小于返回-1，相等（年月日时分秒和毫秒都相等）则返回 0，大于则返回 1

    Calendar c = Calendar.getInstance();
    Calendar c2 = Calendar.getInstance();
    System.out.println(c.compareTo(c2)); //-1

由于代码运行需要一定的时间，所以如果是不同的创建语句，创建出来的对象基本上毫秒数是不同的。

TimeZone 类

和 Calendar 和 Date 相比，TimeZone 提供了时区转换的功能。

TimeZone基本概念

    TimeZone tzDefault = TimeZone.getDefault(); //当前时区
    TimeZone tzGMT9 = TimeZone.getTimeZone("GMT+09:00");  //GMT + 9:00 时区
    TimeZone tzNewYork = TimeZone.getTimeZone("America/New_York"); //纽约时区

    System.out.println(tzDefault.getID());    //Asia/Shanghai
    System.out.println(tzGMT9.getID());    //GMT+09:00
    System.out.println(tzNewYork.getID());    //America/New_York

时区的唯一标识是以字符串表示的 ID，我们获取指定 TimeZone 对象也是以这个 ID 为参数获取，GMT+09:00、Asia/Shanghai 都是有效的时区 ID。

要列出系统支持的所有 ID，可以用 TimeZone.getAvailableIDs()，

String str[] = TimeZone.getAvailableIDs();
System.out.println(str.length);    //2022年12月22日运行的时候，是628个
for (int i = 0; i < str.length; i++) {
  System.out.println(str[i]);
}

根据时区转换时间

举个例子，将北京时间转为纽约时间

    SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    Calendar c = Calendar.getInstance();

    c.clear();
    c.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("Asia/Shanghai"));
    c.set(2022, 11,22,7,57,00);
    System.out.println("北京时间: " + sdf.format(c.getTime()));
    //北京时间: 2022-12-22 07:57:00

    sdf.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("America/New_York"));
    System.out.println("纽约时间: " + sdf.format(c.getTime()));
    //纽约时间: 2022-12-21 18:57:00

说明下时区转换的步骤：

1. 获取 Calendar 实例，清除所有字段并设置时间
2. 创建 SimpleDateFormat 并设定目标时区
3. 通过 SimpleDateFormat 显示转换后的时间

SimpleDateFormat

我们可以用 SimpleDateFormat 来控制 Date 类型的打印格式：

Date date = new Date();
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); 
System.out.println(sdf.format(date));    //format返回的是一个String类型

这里的 yyyy-MM-dd HH:mm:ss 分别指年份、月份、日期、小时、分钟和秒数。编译和运行：

2022-12-21 21:23:17

SimpleDateFormat 的参数的更多说明，可以看文档：SimpleDateFormat (Java SE 12 & JDK 12 ) (opens new window)

也可以使用 SimpleDateFormat 来转换字符串为 Date 对象：

SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String dateStr = "2022-05-21 10:59:27";
Date date = sdf.parse(dateStr);

需要注意的是，SimpleDateFormat 是线程不安全的。

小结

Date 类常用方法：

• 构造方法 Date(); Date(int year, int month, int date); Date(int year, int month, int date, int hrs, int min) Date(int year, int month, int date, int hrs, int min, int sec) Date(long date) //毫秒数，可以通过 Date.parse()来获取毫秒 Date(String s) //s - 日期的字符串表示形式，和 Date.parse(String s)中 s 的格式相同

• 常用方法

  date.getYear() 返回年份，注意得加上 1900 date.getMonth() 返回月份，注意 0 表示 1 月，1 表示 2 月…… date.getDate() 返回天数，范围是 0~31 date.toString() 返回时间的字符串，默认是西方的格式 date.toGMTString() 返回 GMT 时区的时间 date.toLocaleString() 返回当地时间 Date.parse(String s) 获取时间的毫秒数

Calendar 类常用方法：

• Calendar c = Calendar.getInstance(); //唯一创建 Calendar 实例的方法

• 常用方法

  c.getTime() 返回 Date 对象 c.get(Calendar.YEAR); //获取年份 c.get(Calendar.MONTH) + 1; //获取月份，注意 0 表示 1 月…… c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH); //获取天数 c.get(Calendar.DAY_OF_WEEK); //获取星期几，注意 1 表示星期日，2 表示星期一... c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY); //获取小时 c.get(Calendar.MINUTE); //获取分钟 c.get(Calendar.SECOND); //秒数 c.get(Calendar.MILLISECOND); //毫秒数

• 设置 Calendar c.set(2022,11,22,7,48,00); c.set(Calendar.YEAR, 2023); c.set(Calendar.MONTH, 8); c.set(Calendar.DATE, 2); c.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 21); c.set(Calendar.MINUTE, 30); c.set(Calendar.SECOND, 45); c.clear(); 重置为 1970-1-1 0 点 0 分，可用于初始化

• 加减 c.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 5); //加 5 天 c.add(Calendar.SECOND, -1); //减一秒

• 比较：c.compareTo(c2)

TimeZone ：可用于转换时区，根据 SimpleDateFormat 格式化输出。构造方法：

• TimeZone.getDefault(); //当前时区
• TimeZone.getTimeZone(时区 ID)，例如"GMT+09:00" "America/New_York"
• TimeZone.getAvailableIDs() 获取所有时区 ID

SimpleDateFormat，用法示例：

• new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(date)
• new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").parse(String s) 返回一个 Date 对象
• sdf.setTimeZone(TimeZone 对象) 设置时区