Java8新特性之線程安全日期類
LocalDateTime
Java8新特性之一，新增日期類。
在項目開發過程中經常遇到時間處理，但是你真的用對瞭嗎，理解阿裡巴巴開發手冊中禁用static修飾SimpleDateFormat嗎
通過閱讀本篇文章你將瞭解到：
- 為什麼需要LocalDate、LocalTime、LocalDateTime【java8新提供的類】
- Java8新的時間API的使用方式，包括創建、格式化、解析、計算、修改
可以使用Instant代替 Date，LocalDateTime代替 Calendar，DateTimeFormatter 代替 SimpleDateFormat。
SimpleDateFormat線程不安全
Date如果不格式化，打印出的日期可讀性差
Tue Sep 10 09:34:04 CST 2019
使用SimpleDateFormat對時間進行格式化，但SimpleDateFormat是線程不安全的 SimpleDateFormat的format方法最終調用源碼：
private StringBuffer format(Date date, StringBuffer toAppendTo,
FieldDelegate delegate) {
// Convert input date to time field list
calendar.setTime(date);
boolean useDateFormatSymbols = useDateFormatSymbols();
for (int i = 0; i < compiledPattern.length; ) {
int tag = compiledPattern[i] >>> 8;
int count = compiledPattern[i++] & 0xff;
if (count == 255) {
count = compiledPattern[i++] << 16;
count |= compiledPattern[i++];
}
switch (tag) {
case TAG_QUOTE_ASCII_CHAR:
toAppendTo.append((char)count);
break;
case TAG_QUOTE_CHARS:
toAppendTo.append(compiledPattern, i, count);
i += count;
break;
default:
subFormat(tag, count, delegate, toAppendTo, useDateFormatSymbols);
break;
}
}
return toAppendTo;
}
註意calendar.setTime(date);，Calendar類是裡面基本都是final修飾的，calendar是共享變量，並且這個共享變量沒有做線程安全控制。當多個線程同時使用相同的SimpleDateFormat對象【如用static修飾的SimpleDateFormat，一般會封裝在工具類，復用】調用format方法時，多個線程會同時調用calendar.setTime方法，可能一個線程剛設置好time值另外的一個線程馬上把設置的time值給修改瞭導致返回的格式化時間可能是錯誤的。
在多並發情況下使用SimpleDateFormat需格外註意：
SimpleDateFormat除瞭format方法是線程不安全以外，parse方法也是線程不安全的。parse方法實際調用alb.establish(calendar).getTime()方法來解析，alb.establish(calendar)方法裡主要完成瞭
- 重置日期對象cal的屬性值
- 使用calb（calBuilder）中屬性設置cal
- 返回設置好的cal對象
但是這三步不是原子操作
SimpleDateFormat如何保證線程安全
- 避免線程之間共享一個SimpleDateFormat對象，每個線程使用時都創建一次SimpleDateFormat對象 => 創建和銷毀對象的開銷大
- 對使用format和parse方法的地方進行加鎖 => 線程阻塞性能差
- 使用ThreadLocal保證每個線程最多隻創建一次SimpleDateFormat對象 => 較好的方法
Date對時間處理比較麻煩，比如想獲取某年、某月、某星期，以及n天以後的時間，如果用Date來處理的話真是太難瞭，你可能會說Date類不是有getYear、getMonth這些方法嗎，獲取年月日很Easy，但都被棄用瞭啊
Java8全新的日期和時間API
在使用Java程序操作數據庫時，我們需要把數據庫類型與Java類型映射起來。下表是數據庫類型與Java新舊API的映射關系：
| 數據庫 | 對應Java類（舊） | 對應Java類（新） |
| DATETIME | java.util.Date | LocalDateTime |
| DATE | java.sql.Date | LocalDate |
| TIME | java.sql.Time | LocalTime |
| TIMESTAMP | java.sql.Timestamp | LocalDateTime |
LocalDate
隻會獲取年月日
//獲取當前年月日
LocalDate localDate = LocalDate.now();
//構造指定的年月日
LocalDate localDate1 = LocalDate.of(2019, 9, 10);
//獲取年、月、日、星期幾
int year = localDate.getYear();
int year1 = localDate.get(ChronoField.YEAR);
Month month = localDate.getMonth();
int month1 = localDate.get(ChronoField.MONTH_OF_YEAR);
int day = localDate.getDayOfMonth();
int day1 = localDate.get(ChronoField.DAY_OF_MONTH);
DayOfWeek dayOfWeek = localDate.getDayOfWeek();
int dayOfWeek1 = localDate.get(ChronoField.DAY_OF_WEEK);
LocalTime
隻會獲取幾點幾分幾秒
//創建LocalTime
LocalTime localTime = LocalTime.of(13, 51, 10);
LocalTime localTime1 = LocalTime.now();
//獲取小時
int hour = localTime.getHour();
int hour1 = localTime.get(ChronoField.HOUR_OF_DAY);
//獲取分
int minute = localTime.getMinute();
int minute1 = localTime.get(ChronoField.MINUTE_OF_HOUR);
//獲取秒
int second = localTime.getSecond();
int second1 = localTime.get(ChronoField.SECOND_OF_MINUTE);
LocalDateTime
獲取年月日時分秒，等於LocalDate+LocalTime
//創建對象
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.of(2019, Month.SEPTEMBER, 10, 14, 46, 56);
//LocalDate+LocalTime-->LocalDateTime
LocalDateTime localDateTime2 = LocalDateTime.of(localDate, localTime);
LocalDateTime localDateTime3 = localDate.atTime(localTime);
LocalDateTime localDateTime4 = localTime.atDate(localDate);
//獲取LocalDate
LocalDate localDate2 = localDateTime.toLocalDate();
//獲取LocalTime
LocalTime localTime2 = localDateTime.toLocalTime();
ZonedDateTime
LocalDateTime總是表示本地日期和時間，要表示一個帶時區的日期和時間，我們就需要ZonedDateTime。
可以簡單地把ZonedDateTime理解成LocalDateTime加ZoneId。ZoneId是java.time引入的新的時區類，註意和舊的java.util.TimeZone區別。
創建一個ZonedDateTime對象
// 默認時區
ZonedDateTime zbj = ZonedDateTime.now();
// 用指定時區獲取當前時間
ZonedDateTime zny = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("America/New_York"));
結果：
2019-09-15T20:58:18.786182+08:00[Asia/Shanghai]
2019-09-15T08:58:18.788860-04:00[America/New_York]
另一種創建方式是通過給一個LocalDateTime附加一個ZoneId，就可以變成ZonedDateTime：
LocalDateTime ldt = LocalDateTime.of(2019, 9, 15, 15, 16, 17);
ZonedDateTime zbj = ldt.atZone(ZoneId.systemDefault());
ZonedDateTime zny = ldt.atZone(ZoneId.of("America/New_York"));
時區轉換
要轉換時區，首先我們需要有一個ZonedDateTime對象，然後，通過withZoneSameInstant()將關聯時區轉換到另一個時區，轉換後日期和時間都會相應調整。
ZonedDateTime zbj = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Shanghai"));
// 轉換為紐約時間:
ZonedDateTime zny = zbj.withZoneSameInstant(ZoneId.of("America/New_York"));
ZonedDateTime仍然提供瞭plusDays()等加減操作。
要特別註意，時區轉換的時候，由於夏令時的存在，不同的日期轉換的結果很可能是不同的。這是北京時間9月15日的轉換結果：
2019-09-15T21:05:50.187697+08:00[Asia/Shanghai]
2019-09-15T09:05:50.187697-04:00[America/New_York]
這是北京時間11月15日的轉換結果：
2019-11-15T21:05:50.187697+08:00[Asia/Shanghai]
2019-11-15T08:05:50.187697-05:00[America/New_York]
兩次轉換後的紐約時間有1小時的夏令時時差。涉及到時區時，千萬不要自己計算時差，否則難以正確處理夏令時。有瞭ZonedDateTime，將其轉換為本地時間就非常簡單：
ZonedDateTime zdt = ... LocalDateTime ldt = zdt.toLocalDateTime();
轉換為LocalDateTime時，直接丟棄瞭時區信息。
Instant
獲取秒數或時間戳
//創建Instant對象
Instant instant = Instant.now();
//獲取秒數
long currentSecond = instant.getEpochSecond();
//獲取毫秒數
long currentMilli = instant.toEpochMilli();
long l = System.currentTimeMillis();
System.currentTimeMillis()也可以獲取毫秒數。
日期計算
LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、Instant為不可變對象，修改這些對象對象會返回一個副本
增加、減少年數、月數、天數等，以LocalDateTime為例
//修改LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、Instant
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(2019, Month.SEPTEMBER, 10,
14, 46, 56);
//增加一年
localDateTime = localDateTime.plusYears(1);
localDateTime = localDateTime.plus(1, ChronoUnit.YEARS);
//減少一個月
localDateTime = localDateTime.minusMonths(1);
localDateTime = localDateTime.minus(1, ChronoUnit.MONTHS);
//通過with修改某些值
//修改年為2020
localDateTime = localDateTime.withYear(2020);
//修改為2022
localDateTime = localDateTime.with(ChronoField.YEAR, 2022);
//還可以修改月、日
有些時候想知道這個月的最後一天是幾號、下個周末是幾號，通過提供的時間和日期API可以很快得到答案
LocalDate localDate = LocalDate.now(); LocalDate localDate1 = localDate.with(TemporalAdjusters.firstDayOfYear());
比如通過firstDayOfYear()返回瞭當前年的第一天日期，還有很多方法這裡不在舉例說明
格式化時間
DateTimeFormatter默認提供瞭多種格式化方式，如果默認提供的不能滿足要求，可以通過DateTimeFormatter的ofPattern方法創建自定義格式化方式
LocalDate localDate = LocalDate.of(2019, 9, 10);
String s1 = localDate.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE);
String s2 = localDate.format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);
//自定義格式化
DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("dd/MM/yyyy");
String s3 = localDate.format(dateTimeFormatter);
解析時間
和SimpleDateFormat相比，DateTimeFormatter是線程安全的
LocalDate localDate1 = LocalDate.parse("20190910", DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE);
LocalDate localDate2 = LocalDate.parse("2019-09-10", DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);
DateTimeFormatter替代SimpleDateFormat
使用舊的Date對象時，我們用SimpleDateFormat進行格式化顯示。使用新的LocalDateTime或ZonedLocalDateTime時，我們要進行格式化顯示，就要使用DateTimeFormatter。
和SimpleDateFormat不同的是，DateTimeFormatter不但是不變對象，它還是線程安全的。因為SimpleDateFormat不是線程安全的，使用的時候，隻能在方法內部創建新的局部變量。而DateTimeFormatter可以隻創建一個實例，到處引用。
//構造器1：傳入格式字符串
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
//構造器2：傳入格式字符串和地區
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("E, yyyy-MMMM-dd HH:mm:ss", Locale.US);
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("E, yyyy-MMMM-dd HH:mm:ss", Locale.CHINA);
DateTimeFormatter底層原理
DateTimeFormatter線程安全的？為什麼？
源碼：
很明顯，通過final修飾類，不可被繼承，final修飾變量，做成瞭不可變類，類似String，不僅線程安全而且高效。全局可以隻有一個對象，多個線程引用。
format和parse線程安全替代
使用LocalDateTime的format和parse方法，傳入對應的DateTimeFormatter對象參數，實際也是調用DateTimeFormatter的format和parse方法，實現日期格式化和解析，是線程安全的。
DateTimeFormatter類解析LocalDateTime中的日期變量，轉成StringBuilder返回。LocalDateTime等新出的日期類全是final修飾的類，不能被繼承，且對應的日期變量都是final修飾的，也就是不可變類。賦值一次後就不可變，不存在多線程數據問題。
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