Wprowadzenie do Java 8 Date / Time API

1. Przegląd

Java 8 wprowadziła nowe interfejsy API dla daty i godziny, aby wyeliminować wady starszych java.util.Date i java.util.Calendar .

W ramach tego artykułu zacznijmy od problemów występujących w istniejących interfejsach API daty i kalendarza i omówmy, w jaki sposób rozwiązują je nowe interfejsy API daty i czasu Java 8 .

Będziemy też patrzeć na niektóre z klas podstawowych nowego projektu Java 8, które są częścią java.time pakietu jak LOCALDATE , Localtime, LocalDateTime, ZonedDateTime, okres, czas trwania i ich obsługiwanych interfejsów API.

2. Problemy z istniejącymi interfejsami API daty / godziny

  • Bezpieczeństwo wątków - klasy Date i Calendar nie są bezpieczne dla wątków, pozostawiając programistom radzenie sobie z bólem głowy trudnych do debugowania problemów ze współbieżnością i pisanie dodatkowego kodu do obsługi bezpieczeństwa wątków. Wręcz przeciwnie, nowe interfejsy API daty i czasu wprowadzone w Javie 8 są niezmienne i bezpieczne dla wątków, co eliminuje problem współbieżności z programistami.
  • Projektowanie interfejsów API i łatwość zrozumienia - interfejsy API daty i kalendarza są słabo zaprojektowane i zawierają nieodpowiednie metody wykonywania codziennych operacji. Nowe interfejsy API daty / czasu są skoncentrowane na ISO i są zgodne ze spójnymi modelami domeny pod względem daty, godziny, czasu trwania i okresów. Istnieje wiele różnych metod narzędziowych, które obsługują najpopularniejsze operacje.
  • ZonedDate and Time - programiści musieli napisać dodatkową logikę do obsługi logiki strefy czasowej za pomocą starych interfejsów API, podczas gdy w przypadku nowych interfejsów API obsługa strefy czasowej może odbywać się za pomocąinterfejsów API Local i ZonedDate / Time .

3. Korzystanie LOCALDATE , Localtime i LocalDateTime

Najczęściej stosowane są zajęcia LOCALDATE , Localtime i LocalDateTime . Jak wskazuje ich nazwa, reprezentują lokalną datę / czas z kontekstu obserwatora.

Klasy te są używane głównie wtedy, gdy strefa czasowa nie musi być wyraźnie określona w kontekście. W ramach tej sekcji omówimy najczęściej używane interfejsy API.

3.1. Praca z LocalDate

LOCALDATE reprezentuje datę w formacie ISO (rrrr-mm-dd) bez czasu .

Może służyć do przechowywania dat, takich jak urodziny i dni wypłaty.

Wystąpienie aktualnej daty można utworzyć z zegara systemowego, jak poniżej:

LocalDate localDate = LocalDate.now();

LOCALDATE reprezentujących konkretny dzień, miesiąc i rok można uzyskać przy użyciu „ z ” metody lub za pomocą „ składniowy ” metody. Na przykład poniższe fragmenty kodu reprezentują LocalDate z dnia 20 lutego 2015 r .:

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

LOCALDATE dostarcza różnych metod użytkowych w celu uzyskania różnych informacji. Rzućmy okiem na niektóre z tych metod API.

Poniższy fragment kodu pobiera aktualną datę lokalną i dodaje jeden dzień:

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

Ten przykład uzyskuje bieżącą datę i odejmuje jeden miesiąc. Zwróć uwagę, jak przyjmuje wyliczenie jako jednostkę czasu:

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

W poniższych dwóch przykładach kodu analizujemy datę „2016-06-12” i otrzymujemy odpowiednio dzień tygodnia i dzień miesiąca. Zwróć uwagę na zwracane wartości, pierwszy to obiekt reprezentujący DayOfWeek, a drugi w int reprezentujący wartość porządkową miesiąca:

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

Możemy sprawdzić, czy data przypada w roku przestępnym. W tym przykładzie sprawdzamy, czy bieżąca data jest rokiem przestępnym:

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

Można określić związek między datą a inną datą, która występuje przed inną datą lub po niej:

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"));

Granice dat można uzyskać od podanej daty. W poniższych dwóch przykładach pobieramy LocalDateTime, która reprezentuje początek dnia (2016-06-12T00: 00) podanej daty i LocalDate, która reprezentuje początek miesiąca (2016-06-01):

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

Przyjrzyjmy się teraz, jak pracujemy z czasem lokalnym.

3.2. Praca z LocalTime

Localtime reprezentuje czas, bez daty .

Podobny do LOCALDATE wystąpienie Localtime mogą być utworzone na podstawie zegara systemowego, albo za pomocą „parse” i „o” metodą. Szybkie spojrzenie na niektóre z najczęściej używanych interfejsów API poniżej.

An instance of current LocalTime can be created from the system clock as below:

LocalTime now = LocalTime.now();

In the below code sample, we create a LocalTime representing 06:30 AM by parsing a string representation:

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

The Factory method “of” can be used to create a LocalTime. For example the below code creates LocalTime representing 06:30 AM using the factory method:

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

The below example creates a LocalTime by parsing a string and adds an hour to it by using the “plus” API. The result would be LocalTime representing 07:30 AM:

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

Various getter methods are available which can be used to get specific units of time like hour, min and secs like below:

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.