(33) Joda-Time / 计算机程序的思维逻辑
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Joda-Time 上节 介绍了JDK API中的日期和时间类,我们提到了JDK API的一些不足,并提到,实践中有一个广泛使用的日期和时间类库,Joda-Time,本节我们就来介绍Joda-Time。俗话说,工欲善其事,必先利其器,Joda-Time就是操作日期和时间的一把利器。
Joda-Time的官网是http://www.joda.org/joda-time/。它的基本概念和工作原理与上节介绍的是类似的,比如说,都有时刻和年历的概念,都有时区和Locale的概念,主要工作,都是在毫秒和年月日等年历信息之间进行相互转换。
Joda-Time的主要类和Java API的类也有一个粗略的对应关系:
Joda-Time |
Java API |
说明 |
---|---|---|
Instant |
Date |
时刻 |
DateTime |
Calendar |
年历 |
DateTimeZone |
TimeZone |
时区 |
DateTimeFormatter |
DateFormat |
格式化 |
需要说明的是,这只是一个非常粗略的对应,并不严谨,Joda-Time也还有非常多的其他类。
虽然基本概念是类似的,但API的设计却有很大不同,Joda-Time的API更容易理解和使用,代码也更为简洁,下面我们会通过例子来说明。
另外,与Date/Calendar的设计有一个很大的不同,Joda-Time中的主要类都被设计为了不可变类,我们之前介绍过不可变类,包装类/String都是不可变类,不可变类有一个很大的优点,那就是简单、线程安全,所有看似的修改操作都是通过创建新对象来实现的。
本文并不打算全面介绍Joda-Time的每个类,相反,我们主要通过一些例子来说明其基本用法,体会其方便和强大,同时,学习其API的设计理念。
新建一个DateTime对象,表示当前日期和时间:
DateTime dt = new DateTime();
新建一个DateTime对象,给定年月日时分秒等信息:
//2016-08-18 15:20
DateTime dt = new DateTime(2016,8,18,15,20);
//2016-08-18 15:20:47
DateTime dt2 = new DateTime(2016,8,18,15,20,47);
//2016-08-18 15:20:47.345
DateTime dt3 = new DateTime(2016,8,18,15,20,47,345);
获取日历信息
与Calendar不同,DateTime为每个日历字段都提供了单独的方法,取值的范围也都是符合常识的,易于理解和使用,来看代码:
//2016-08-18 15:20:47.345
DateTime dt = new DateTime(2016,8,18,15,20,47,345);
System.out.println("year: "+dt.getYear());
System.out.println("month: "+dt.getMonthOfYear());
System.out.println("day: "+dt.getDayOfMonth());
System.out.println("hour: "+dt.getHourOfDay());
System.out.println("minute: "+dt.getMinuteOfHour());
System.out.println("second: "+dt.getSecondOfMinute());
System.out.println("millisecond: " +dt.getMillisOfSecond());
System.out.println("day_of_week: " +dt.getDayOfWeek());
输出为:
year: 2016
month: 8
day: 18
hour: 15
minute: 20
second: 47
millisecond: 345
day_of_week: 4
每个字段的输出都符合常识,且保持一致,都是从1开始,比如dayOfWeek,周四就是4, 易于理解。
格式化
Java API中,格式化必须使用一个DateFormat对象,而Joda-Time中,DateTime自己就有一个toString方法,可以接受一个pattern参数,看例子:
//2016-08-18 14:20:45.345
DateTime dt = new DateTime(2016,8,18,14,20,45,345);
System.out.println(dt.toString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
输出为:
2016-08-18 14:20:45
Joda-Time也有与DateFormat类似的类,看代码:
DateTime dt = new DateTime(2016,8,18,14,20);
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormat.forPattern("yyyy-MM-dd HH:mm");
System.out.println(formatter.print(dt));
输出为:
2016-08-18 14:20
这里有两个类,一个是DateTimeFormat,另一个是DateTimeFormatter。DateTimeFormatter是具体的格式化类,提供了print方法将DateTime转换为字符串。DateTimeFormat是一个工厂类,专门生成具体的格式化类,除了forPattern方法,它还有一些别的工厂方法,本文就不介绍了。
程序设计的一个基本思维是关注点分离,程序一般总是比较复杂的,涉及方方面面,解决的思路就是分解,将复杂的事情尽量分解为不同的方面,或者说关注点,各个关注点之间耦合度要尽量低。
具体来说,对应到Java,每个类应该只关注一点。上面的例子中,因为生成DateTimeFormatter的方式比较多,就将生成DateTimeFormatter这个事单独拿了出来,就有了工厂类DateTimeFormat,只关注生产DateTimeFormatter,Joda-Time中还有别的工厂类,比如ISODateTimeFormat,工厂类是一种常见的设计模式。
除了将DateTime转换为字符串,DateTimeFormatter还可以将字符串转化为DateTime,代码如下:
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormat.forPattern("yyyy-MM-dd HH:mm");
DateTime dt = formatter.parseDateTime("2016-08-18 14:20");
与上节介绍的格式化类不同,Joda-Time的DateTimeFormatter是线程安全的,可以安全的被多个线程共享。
设置和修改时间
上节介绍Calendar时提到,修改时期和时间有两种方式,一种是直接设置绝对值,另一种是在现有值的基础上进行相对增减操作,DateTime也支持这两种方式。
不过,需要注意的是,DateTime是不可变类,修改操作是通过创建并返回新对象来实现的,原对象本身不会变。
我们来看一些例子。
调整时间为下午3点20
DateTime dt = new DateTime();
dt = dt.withHourOfDay(15).withMinuteOfHour(20);
DateTime有很多withXXX方法来设置绝对时间。DateTime中非常方便的一点是,方法的返回值是修改后的DateTime对象,可以接着进行下一个方法调用,这样,代码就非常简洁,也非常容易阅读,这种一种流行的设计风格,称为流畅接口 (Fluent Interface),相比之下,使用Calendar,就必须要写多行代码,比较臃肿,下面我们会看到更多例子。
另外,注意需要将最后的返回值赋值给dt,否则dt的值不会变。
三小时五分钟后
DateTime dt = new DateTime().plusHours(3).plusMinutes(5);
DateTime有很多plusXXX和minusXXX方法,用于相对增加和减少时间。
今天0点
DateTime dt = new DateTime().withMillisOfDay(0);
System.out.println(dt.toString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS"));
当前时间为2016-08-18,所以输出为
2016-08-18 00:00:00.000
withMillisOfDay直接设置当天毫秒信息,会同时将时分秒等信息进行修改。
下周二上午10点整
DateTime dt = new DateTime().plusWeeks(1).withDayOfWeek(2)
.withMillisOfDay(0).withHourOfDay(10);
明天最后一刻
DateTime dt = new DateTime().plusDays(1).millisOfDay().withMaximumValue();
System.out.println(dt.toString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS"));
当前时间为2016-08-18,所以输出为
2016-08-19 23:59:59.999
这里说明一下,plusDays(1)容易理解,设为第二天。millisOfDay()的返回值比较特别,它是一个属性,具体类为DateTime的一个内部类Property,这个属性代表当天毫秒信息,这个属性有一些方法,可以接着对日期进行修改,withMaximumValue就是将该属性的值设为最大值。
这样,代码是不是非常简洁?除了millisOfDay,DateTime还有很多类似属性。我们来看更多的例子。
本月最后一天最后一刻
DateTime dt = new DateTime().dayOfMonth().withMaximumValue().millisOfDay().withMaximumValue();
下个月第一个周一的下午5点整
DateTime dt = new DateTime().plusMonths(1).dayOfMonth().withMinimumValue()
.plusDays(6).withDayOfWeek(1).withMillisOfDay(0).withHourOfDay(17);
我们稍微解释下:
new DateTime().plusMonths(1).dayOfMonth().withMinimumValue()
将时间设为了下个月的第一天。.plusDays(6).withDayOfWeek(1)将时间设为第一个周一。
时间段的计算
JDK API中没有关于时间段计算的类,而Joda-Time包含丰富的表示时间段和用于时间段计算的方法,我们来看一些例子。
计算两个时间之间的差
Joda-Time有一个类,Period,表示按日历信息的时间段,看代码:
DateTime start = new DateTime(2016,8,18,10,58);
DateTime end = new DateTime(2016,9,19,12,3);
Period period = new Period(start,end);
System.out.println(period.getMonths()+"月"+period.getDays()+"天"
+period.getHours()+"小时"+period.getMinutes()+"分");
输出为:
1月1天1小时5分
只要给定起止时间,Period就可以自动计算出来,两个时间之间有多少月、多少天、多少小时等。
如果只关心一共有多少天,或者一共有多少周呢?Joda-Time有专门的类,比如Years用于年,Days用于日,Minutes用于分钟,来看一些例子。
根据生日计算年龄
年龄只关心年,可以使用Years,看代码:
DateTime born = new DateTime(1990,11,20,12,30);
int age = Years.yearsBetween(born, DateTime.now()).getYears();
计算迟到分钟数
假定早上9点是上班时间,过了9点算迟到,迟到要统计迟到的分钟数,怎么计算呢?看代码:
int lateMinutes = Minutes.minutesBetween(
DateTime.now().withMillisOfDay(0).withHourOfDay(9),
DateTime.now()).getMinutes();
单独的日期和时间类
我们一直在用DateTime表示完整的日期和时间,但在年龄的例子中,只需要关心日期,在迟到的例子中,只需要关心时间,Joda-Time分别有单独的日期类LocalDate和时间类LocalTime。
使用LocalDate计算年龄
LocalDate born = new LocalDate(1990,11,20);
int age = Years.yearsBetween(born, LocalDate.now()).getYears();
使用LocalTime计算迟到时间
int lateMinutes = Minutes.minutesBetween(
new LocalTime(9,0),
LocalTime.now()).getMinutes();
LocalDate和LocalTime可以与DateTime进行相互转换,比如:
DateTime dt = new DateTime(1990,11,20,12,30);
LocalDate date = dt.toLocalDate();
LocalTime time = dt.toLocalTime();
DateTime newDt = DateTime.now().withDate(date).withTime(time);
与JDK API的互操作
Joda-Time中的类可以方便的与JDK中的类进行相互转换。
JDK -> Joda
Date、Calendar可以方便的转换为DateTime对象:
DateTime dt = new DateTime(new Date());
DateTime dt2 = new DateTime(Calendar.getInstance());
也可以方便的转换为LocalDate和LocalTime对象:
LocalDate.fromDateFields(new Date());
LocalDate.fromCalendarFields(Calendar.getInstance());
LocalTime.fromDateFields(new Date());