Введение в Java 8 Date / Time API

1. Обзор

Java 8 представила новые API для даты и времени, чтобы устранить недостатки старых java.util.Date и java.util.Calendar .

В рамках этой статьи давайте начнем с проблем в существующих API даты и календаря и обсудим, как новые API даты и времени Java 8 решают их.

Мы также рассмотрим некоторые из основных классов нового проекта Java 8 , которые являются частью java.time пакета как LocalDate , МестноеВремя, LocalDateTime, ZonedDateTime, период, продолжительность и их поддерживаемого API.

2. Проблемы с существующими API даты / времени

  • Безопасность потоков - классы Date и Calendar не являются потокобезопасными, поэтому разработчикам приходится иметь дело с головной болью, связанной с трудностями при отладке проблем параллелизма и написанием дополнительного кода для обеспечения безопасности потоков. Напротив, новые API даты и времени, представленные в Java 8, неизменяемы и потокобезопасны, что избавляет разработчиков от этой головной боли, связанной с параллелизмом.
  • Дизайн API и простота понимания - API даты и календаря плохо спроектированы с неадекватными методами для выполнения повседневных операций. Новые API даты / времени ориентированы на ISO и соответствуют согласованным моделям предметной области для даты, времени, продолжительности и периодов. Существует множество служебных методов, поддерживающих самые распространенные операции.
  • ZonedDate и Time - разработчикам пришлось написать дополнительную логику для обработки логики часового пояса со старыми API-интерфейсами, тогда как с новыми API-интерфейсами обработка часового пояса может выполняться с помощью API-интерфейсов Local и ZonedDate / Time .

3. Использование LocalDate , LocalTime и LocalDateTime

Наиболее часто используемые классы - LocalDate , LocalTime и LocalDateTime . Как следует из их названий, они представляют локальную дату / время из контекста наблюдателя.

Эти классы в основном используются, когда часовой пояс не требуется явно указывать в контексте. В рамках этого раздела мы рассмотрим наиболее часто используемые API.

3.1. Работа с LocalDate

LocalDate представляет собой дату в формате ISO (YYYY-MM-дд) без времени .

Его можно использовать для хранения таких дат, как дни рождения и зарплаты.

Экземпляр текущей даты может быть создан из системных часов, как показано ниже:

LocalDate localDate = LocalDate.now();

LocalDate , представляющий определенный день, месяц и год может быть получен с помощью « из » метода или с помощью « разбора метода». Например, приведенные ниже фрагменты кода представляют LocalDate на 20 февраля 2015 года:

LocalDate.of(2015, 02, 20); LocalDate.parse("2015-02-20");

LocalDate предоставляет различные служебные методы , чтобы получить разнообразную информацию. Давайте кратко рассмотрим некоторые из этих методов API.

Следующий фрагмент кода получает текущую местную дату и добавляет один день:

LocalDate tomorrow = LocalDate.now().plusDays(1);

В этом примере получается текущая дата и вычитается один месяц. Обратите внимание, как он принимает перечисление в качестве единицы времени:

LocalDate previousMonthSameDay = LocalDate.now().minus(1, ChronoUnit.MONTHS);

В следующих двух примерах кода мы анализируем дату «2016-06-12» и получаем день недели и день месяца соответственно. Обратите внимание на возвращаемые значения: первый - это объект, представляющий DayOfWeek, а второй - в виде int, представляющий порядковое значение месяца:

DayOfWeek sunday = LocalDate.parse("2016-06-12").getDayOfWeek(); int twelve = LocalDate.parse("2016-06-12").getDayOfMonth();

Мы можем проверить, выпадает ли свидание в високосный год. В этом примере мы проверяем, является ли текущая дата високосным годом:

boolean leapYear = LocalDate.now().isLeapYear();

Связь одной даты с другой может быть определена до или после другой даты:

boolean notBefore = LocalDate.parse("2016-06-12") .isBefore(LocalDate.parse("2016-06-11")); boolean isAfter = LocalDate.parse("2016-06-12") .isAfter(LocalDate.parse("2016-06-11"));

Границы дат могут быть получены с заданной даты. В следующих двух примерах мы получаем LocalDateTime , представляющий начало дня (2016-06-12T00: 00) заданной даты, и LocalDate , представляющий начало месяца (2016-06-01) соответственно:

LocalDateTime beginningOfDay = LocalDate.parse("2016-06-12").atStartOfDay(); LocalDate firstDayOfMonth = LocalDate.parse("2016-06-12") .with(TemporalAdjusters.firstDayOfMonth());

Теперь посмотрим, как мы работаем с местным временем.

3.2. Работа с LocalTime

LocalTime представляет время без даты .

Подобно LocalDate , экземпляр LocalTime может быть создан из системных часов или с помощью методов «parse» и «of». Краткий обзор некоторых из наиболее часто используемых API ниже.

Экземпляр текущего LocalTime может быть создан из системных часов, как показано ниже:

LocalTime now = LocalTime.now();

В приведенном ниже примере кода , мы создаем МестноеВремя , представляющий 06:30 разбором строковое представление:

LocalTime sixThirty = LocalTime.parse("06:30");

Заводской метод «of» можно использовать для создания LocalTime . Например, приведенный ниже код создает LocalTime, представляющий 06:30 AM, с использованием фабричного метода:

LocalTime sixThirty = LocalTime.of(6, 30);

В приведенном ниже примере создается LocalTime путем синтаксического анализа строки и добавляется к ней час с помощью API «плюс». Результатом будет LocalTime, представляющий 07:30:

LocalTime sevenThirty = LocalTime.parse("06:30").plus(1, ChronoUnit.HOURS);

Доступны различные методы получения, которые можно использовать для получения определенных единиц времени, таких как часы, минуты и секунды, как показано ниже:

int six = LocalTime.parse("06:30").getHour();

We can also check if a specific time is before or after another specific time. The below code sample compares two LocalTime for which the result would be true:

boolean isbefore = LocalTime.parse("06:30").isBefore(LocalTime.parse("07:30"));

The max, min and noon time of a day can be obtained by constants in LocalTime class. This is very useful when performing database queries to find records within a given span of time. For example, the below code represents 23:59:59.99:

LocalTime maxTime = LocalTime.MAX

Now let's dive into LocalDateTime.

3.3. Working With LocalDateTime

The LocalDateTime is used to represent a combination of date and time.

This is the most commonly used class when we need a combination of date and time. The class offers a variety of APIs and we will look at some of the most commonly used ones.

An instance of LocalDateTime can be obtained from the system clock similar to LocalDate and LocalTime:

LocalDateTime.now();

The below code samples explain how to create an instance using the factory “of” and “parse” methods. The result would be a LocalDateTime instance representing 20 February 2015, 06:30 AM:

LocalDateTime.of(2015, Month.FEBRUARY, 20, 06, 30);
LocalDateTime.parse("2015-02-20T06:30:00");

There are utility APIs to support addition and subtraction of specific units of time like days, months, year and minutes are available. The below code samples demonstrates the usage of “plus” and “minus” methods. These APIs behave exactly like their counterparts in LocalDate and LocalTime:

localDateTime.plusDays(1);
localDateTime.minusHours(2);

Getter methods are available to extract specific units similar to the date and time classes. Given the above instance of LocalDateTime, the below code sample will return the month February:

localDateTime.getMonth();

4. Using ZonedDateTime API

Java 8 provides ZonedDateTime when we need to deal with time zone specific date and time. The ZoneId is an identifier used to represent different zones. There are about 40 different time zones and the ZoneId are used to represent them as follows.

In this code snippet we create a Zone for Paris:

ZoneId zoneId = ZoneId.of("Europe/Paris"); 

A set of all zone ids can be obtained as below:

Set allZoneIds = ZoneId.getAvailableZoneIds();

The LocalDateTime can be converted to a specific zone:

ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.of(localDateTime, zoneId);

The ZonedDateTime provides parse method to get time zone specific date time:

ZonedDateTime.parse("2015-05-03T10:15:30+01:00[Europe/Paris]");

Another way to work with time zone is by using OffsetDateTime. The OffsetDateTime is an immutable representation of a date-time with an offset. This class stores all date and time fields, to a precision of nanoseconds, as well as the offset from UTC/Greenwich.

The OffSetDateTime instance can be created as below using ZoneOffset. Here we create a LocalDateTime representing 6:30 am on 20th February 2015:

LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(2015, Month.FEBRUARY, 20, 06, 30);

Then we add two hours to the time by creating a ZoneOffset and setting for the localDateTime instance:

ZoneOffset offset = ZoneOffset.of("+02:00"); OffsetDateTime offSetByTwo = OffsetDateTime .of(localDateTime, offset);

We now have a localDateTime of 2015-02-20 06:30 +02:00. Now let's move on to how to modify date and time values using the Period and Duration classes.

5. Using Period and Duration

The Period class represents a quantity of time in terms of years, months and days and the Duration class represents a quantity of time in terms of seconds and nano seconds.

5.1. Working With Period

The Period class is widely used to modify values of given a date or to obtain the difference between two dates:

LocalDate initialDate = LocalDate.parse("2007-05-10");

The Date can be manipulated using Period as shown in the following code snippet:

LocalDate finalDate = initialDate.plus(Period.ofDays(5));

The Period class has various getter methods such as getYears, getMonths and getDays to get values from a Period object. The below code example returns an int value of 5 as we try to get difference in terms of days:

int five = Period.between(initialDate, finalDate).getDays();

The Period between two dates can be obtained in a specific unit such as days or month or years, using ChronoUnit.between:

long five = ChronoUnit.DAYS.between(initialDate, finalDate);

This code example returns five days. Let's continue by taking a look at the Duration class.

5.2. Working With Duration

Similar to Period, the Duration class is use to deal with Time. In the following code we create a LocalTime of 6:30 am and then add a duration of 30 seconds to make a LocalTime of 06:30:30am:

LocalTime initialTime = LocalTime.of(6, 30, 0); LocalTime finalTime = initialTime.plus(Duration.ofSeconds(30));

The Duration between two instants can be obtained either as a Duration or as a specific unit. In the first code snippet we use the between() method of the Duration class to find the time difference between finalTime and initialTime and return the difference in seconds:

long thirty = Duration.between(initialTime, finalTime).getSeconds();

In the second example we use the between() method of the ChronoUnit class to perform the same operation:

long thirty = ChronoUnit.SECONDS.between(initialTime, finalTime);

Now we will look at how to convert existing Date and Calendar to new Date/Time.

6. Compatibility with Date and Calendar

Java 8 has added the toInstant() method which helps to convert existing Date and Calendar instance to new Date Time API as in the following code snippet:

LocalDateTime.ofInstant(date.toInstant(), ZoneId.systemDefault()); LocalDateTime.ofInstant(calendar.toInstant(), ZoneId.systemDefault());

The LocalDateTime can be constructed from epoch seconds as below. The result of the below code would be a LocalDateTime representing 2016-06-13T11:34:50:

LocalDateTime.ofEpochSecond(1465817690, 0, ZoneOffset.UTC);

Now let's move on to Date and Time formatting.

7. Date and Time Formatting

Java 8 provides APIs for the easy formatting of Date and Time:

LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(2015, Month.JANUARY, 25, 6, 30);

The below code passes an ISO date format to format the local date. The result would be 2015-01-25 :

String localDateString = localDateTime.format(DateTimeFormatter.ISO_DATE);

The DateTimeFormatter provides various standard formatting options. Custom patterns can be provided to format method as well, like below, which would return a LocalDate as 2015/01/25:

localDateTime.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd"));

We can pass in formatting style either as SHORT, LONG or MEDIUM as part of the formatting option. The below code sample would give an output representing LocalDateTime in 25-Jan-2015, 06:30:00:

localDateTime .format(DateTimeFormatter.ofLocalizedDateTime(FormatStyle.MEDIUM)) .withLocale(Locale.UK);

Let us take a look at alternatives available to Java 8 Core Date/Time APIs.

8. Backport and Alternate Options

8.1. Using Project Threeten

For organization that are on the path of moving to Java 8 from Java 7 or Java 6 and want to use date and time API, project threeten provides the backport capability. Developers can use classes available in this project to achieve the same functionality as that of new Java 8 Date and Time API and once they move to Java 8, the packages can be switched. Artifact for the project threeten can be found in the maven central repository:

 org.threeten threetenbp 1.3.1 

8.2. Joda-Time Library

Another alternative for Java 8 Date and Time library is Joda-Time library. In fact Java 8 Date Time APIs has been led jointly by the author of Joda-Time library (Stephen Colebourne) and Oracle. This library provides pretty much all capabilities that is supported in Java 8 Date Time project. The Artifact can be found in the maven central by including the below pom dependency in your project:

 joda-time joda-time 2.9.4 

9. Conclusion

Java 8 provides a rich set of APIs with consistent API design for easier development.

The code samples for the above article can be found in the Java 8 Date/Time git repository.