Einführung in die Java 8 Date / Time API

1. Übersicht

Java 8 führte neue APIs für Datum und Uhrzeit ein , um die Mängel der älteren java.util.Date und java.util.Calendar zu beheben .

Beginnen wir als Teil dieses Artikels mit den Problemen in den vorhandenen Datums- und Kalender- APIs und diskutieren, wie die neuen Java 8- Datums- und Uhrzeit- APIs diese Probleme beheben.

Wir werden uns auch einige der Kernklassen des neuen Java 8-Projekts ansehen , die Teil des Pakets java.time sind , wie LocalDate , LocalTime, LocalDateTime, ZonedDateTime, Period, Duration und deren unterstützte APIs.

2. Probleme mit den vorhandenen Datums- / Uhrzeit- APIs

  • Thread-Sicherheit - Die Datums- und Kalenderklassen sind nicht threadsicher, sodass Entwickler sich mit den Kopfschmerzen schwer zu debuggender Parallelitätsprobleme befassen und zusätzlichen Code schreiben müssen, um die Thread-Sicherheit zu gewährleisten. Im Gegenteil, die in Java 8 eingeführten neuen Datums- und Uhrzeit- APIs sind unveränderlich und threadsicher, wodurch den Entwicklern die Kopfschmerzen bei der Parallelität genommen werden.
  • APIs-Design und einfaches Verständnis - Die Datums- und Kalender- APIs sind schlecht mit unzureichenden Methoden für die Ausführung alltäglicher Vorgänge konzipiert. Die neuen Datums- / Uhrzeit- APIs sind ISO-zentriert und folgen konsistenten Domänenmodellen für Datum, Uhrzeit, Dauer und Zeiträume. Es gibt eine Vielzahl von Dienstprogrammmethoden, die die gängigsten Vorgänge unterstützen.
  • ZonedDate und Time - Entwickler mussten zusätzliche Logik schreiben, um die Zeitzonenlogik mit den alten APIs zu verarbeiten, während mit den neuen APIs die Behandlung der Zeitzone mit den APIs Local und ZonedDate / Time erfolgen kann .

3. Verwenden von LocalDate , LocalTime und LocalDateTime

Die am häufigsten verwendeten Klassen sind LocalDate , LocalTime und LocalDateTime . Wie ihre Namen anzeigen, repräsentieren sie das lokale Datum / die lokale Uhrzeit aus dem Kontext des Beobachters.

Diese Klassen werden hauptsächlich verwendet, wenn die Zeitzone nicht explizit im Kontext angegeben werden muss. In diesem Abschnitt werden die am häufigsten verwendeten APIs behandelt.

3.1. Arbeiten mit LocalDate

Das LocalDate repräsentiert ein Datum im ISO-Format (JJJJ-MM-TT) ohne Zeit .

Es kann verwendet werden, um Daten wie Geburtstage und Zahltage zu speichern.

Eine Instanz des aktuellen Datums kann wie folgt aus der Systemuhr erstellt werden:

LocalDate localDate = LocalDate.now();

Das LocalDate, das einen bestimmten Tag, Monat und ein bestimmtes Jahr darstellt, kann mit der Methode " of " oder mit der Methode " parse " ermittelt werden. Die folgenden Codeausschnitte stellen beispielsweise das LocalDate für den 20. Februar 2015 dar:

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

Das LocalDate bietet verschiedene Dienstprogrammmethoden, um eine Vielzahl von Informationen abzurufen . Lassen Sie uns einen kurzen Blick auf einige dieser API-Methoden werfen.

Das folgende Codefragment ruft das aktuelle lokale Datum ab und fügt einen Tag hinzu:

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

In diesem Beispiel wird das aktuelle Datum ermittelt und ein Monat abgezogen. Beachten Sie, wie eine Aufzählung als Zeiteinheit akzeptiert wird :

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

In den folgenden beiden Codebeispielen analysieren wir das Datum „2016-06-12“ und erhalten den Wochentag bzw. den Tag des Monats. Beachten Sie die Rückgabewerte. Der erste ist ein Objekt, das den DayOfWeek darstellt, während der zweite in einem int den Ordnungswert des Monats darstellt:

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

Wir können testen, ob ein Datum in einem Schaltjahr liegt. In diesem Beispiel testen wir, ob das aktuelle Datum ein Schaltjahr ist:

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

Es kann festgestellt werden, dass die Beziehung eines Datums zu einem anderen vor oder nach einem anderen Datum auftritt:

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"));

Datumsgrenzen können ab einem bestimmten Datum abgerufen werden. In den folgenden beiden Beispielen erhalten wir die LocalDateTime , die den Beginn des Tages (2016-06-12T00: 00) des angegebenen Datums darstellt, und die LocalDate , die den Beginn des Monats (2016-06-01) darstellt:

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

Schauen wir uns nun an, wie wir mit der Ortszeit arbeiten.

3.2. Arbeiten mit LocalTime

Die LocalTime repräsentiert die Zeit ohne Datum .

Ähnlich wie bei LocalDate kann eine Instanz von LocalTime aus der Systemuhr oder mithilfe der Methoden "parse" und "of" erstellt werden. Sehen Sie sich unten einige der häufig verwendeten APIs an.

Eine Instanz der aktuellen LocalTime kann wie folgt aus der Systemuhr erstellt werden:

LocalTime now = LocalTime.now();

Im folgenden Codebeispiel , schaffen wir eine Localtime darstellt 06.30 durch eine String - Darstellung Parsen:

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

Mit der Factory-Methode "of" kann eine LocalTime erstellt werden . Mit dem folgenden Code wird beispielsweise LocalTime für 06:30 Uhr mithilfe der Factory-Methode erstellt:

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

Im folgenden Beispiel wird eine LocalTime durch Parsen einer Zeichenfolge erstellt und mithilfe der Plus-API eine Stunde hinzugefügt . Das Ergebnis wäre LocalTime für 07:30 Uhr:

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

Es stehen verschiedene Getter-Methoden zur Verfügung, mit denen bestimmte Zeiteinheiten wie Stunde, Minute und Sekunde wie folgt ermittelt werden können:

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.