Java8新特性之线程安全日期类

localdatetime

java8新特性之一，新增日期类。

在项目开发过程中经常遇到时间处理，但是你真的用对了吗，理解阿里巴巴开发手册中禁用static修饰simpledateformat吗

通过阅读本篇文章你将了解到：

• 为什么需要localdate、localtime、localdatetime【java8新提供的类】
• java8新的时间api的使用方式，包括创建、格式化、解析、计算、修改

可以使用instant代替 date，localdatetime代替 calendar，datetimeformatter 代替 simpledateformat。

simpledateformat线程不安全

date如果不格式化，打印出的日期可读性差

tue sep 10 09:34:04 cst 2019

使用simpledateformat对时间进行格式化，但simpledateformat是线程不安全的 simpledateformat的format方法最终调用源码：

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;
    }

注意calendar.settime(date);，calendar类是里面基本都是final修饰的，calendar是共享变量，并且这个共享变量没有做线程安全控制。当多个线程同时使用相同的simpledateformat对象【如用static修饰的simpledateformat，一般会封装在工具类，复用】调用format方法时，多个线程会同时调用calendar.settime方法，可能一个线程刚设置好time值另外的一个线程马上把设置的time值给修改了导致返回的格式化时间可能是错误的。

在多并发情况下使用simpledateformat需格外注意：

simpledateformat除了format方法是线程不安全以外，parse方法也是线程不安全的。parse方法实际调用alb.establish(calendar).gettime()方法来解析，alb.establish(calendar)方法里主要完成了

• 重置日期对象cal的属性值
• 使用calb（calbuilder）中属性设置cal
• 返回设置好的cal对象

但是这三步不是原子操作

simpledateformat如何保证线程安全

• 避免线程之间共享一个simpledateformat对象，每个线程使用时都创建一次simpledateformat对象 => 创建和销毁对象的开销大
• 对使用format和parse方法的地方进行加锁 => 线程阻塞性能差
• 使用threadlocal保证每个线程最多只创建一次simpledateformat对象 => 较好的方法

date对时间处理比较麻烦，比如想获取某年、某月、某星期，以及n天以后的时间，如果用date来处理的话真是太难了，你可能会说date类不是有getyear、getmonth这些方法吗，获取年月日很easy，但都被弃用了啊

java8全新的日期和时间api

在使用java程序操作数据库时，我们需要把数据库类型与java类型映射起来。下表是数据库类型与java新旧api的映射关系：

数据库	对应java类（旧）	对应java类（新）
datetime	java.util.date	localdatetime
date	java.sql.date	localdate
time	java.sql.time	localtime
timestamp	java.sql.timestamp	localdatetime

 localdate

只会获取年月日

//获取当前年月日
        localdate localdate = localdate.now();
        //构造指定的年月日
        localdate localdate1 = localdate.of(2019, 9, 10);

        //获取年、月、日、星期几
        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

只会获取几点几分几秒

//创建localtime
        localtime localtime = localtime.of(13, 51, 10);
        localtime localtime1 = localtime.now();

        //获取小时
        int hour = localtime.gethour();
        int hour1 = localtime.get(chronofield.hour_of_day);
        //获取分
        int minute = localtime.getminute();
        int minute1 = localtime.get(chronofield.minute_of_hour);
        //获取秒
        int second = localtime.getsecond();
        int second1 = localtime.get(chronofield.second_of_minute);

localdatetime

获取年月日时分秒，等于localdate+localtime

//创建对象
        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);

        //获取localdate
        localdate localdate2 = localdatetime.tolocaldate();
        //获取localtime
        localtime localtime2 = localdatetime.tolocaltime();

zoneddatetime

localdatetime总是表示本地日期和时间，要表示一个带时区的日期和时间，我们就需要zoneddatetime。

可以简单地把zoneddatetime理解成localdatetime加zoneid。zoneid是java.time引入的新的时区类，注意和旧的java.util.timezone区别。

创建一个zoneddatetime对象

// 默认时区
zoneddatetime zbj = zoneddatetime.now(); 
// 用指定时区获取当前时间
zoneddatetime zny = zoneddatetime.now(zoneid.of("america/new_york")); 

结果：

2019-09-15t20:58:18.786182+08:00[asia/shanghai]
2019-09-15t08:58:18.788860-04:00[america/new_york]

另一种创建方式是通过给一个localdatetime附加一个zoneid，就可以变成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"));

时区转换

要转换时区，首先我们需要有一个zoneddatetime对象，然后，通过withzonesameinstant()将关联时区转换到另一个时区，转换后日期和时间都会相应调整。

zoneddatetime zbj = zoneddatetime.now(zoneid.of("asia/shanghai"));
// 转换为纽约时间:
zoneddatetime zny = zbj.withzonesameinstant(zoneid.of("america/new_york"));

zoneddatetime仍然提供了plusdays()等加减操作。

要特别注意，时区转换的时候，由于夏令时的存在，不同的日期转换的结果很可能是不同的。这是北京时间9月15日的转换结果：

2019-09-15t21:05:50.187697+08:00[asia/shanghai]
2019-09-15t09:05:50.187697-04:00[america/new_york]

这是北京时间11月15日的转换结果：

2019-11-15t21:05:50.187697+08:00[asia/shanghai]
2019-11-15t08:05:50.187697-05:00[america/new_york]

两次转换后的纽约时间有1小时的夏令时时差。涉及到时区时，千万不要自己计算时差，否则难以正确处理夏令时。有了zoneddatetime，将其转换为本地时间就非常简单：

zoneddatetime zdt = ...
localdatetime ldt = zdt.tolocaldatetime();

转换为localdatetime时，直接丢弃了时区信息。

instant

获取秒数或时间戳

//创建instant对象
        instant instant = instant.now();
        //获取秒数
        long currentsecond = instant.getepochsecond();
        //获取毫秒数
        long currentmilli = instant.toepochmilli();
        long l = system.currenttimemillis();

system.currenttimemillis()也可以获取毫秒数。

日期计算

localdate、localtime、localdatetime、instant为不可变对象，修改这些对象对象会返回一个副本

增加、减少年数、月数、天数等，以localdatetime为例

//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);
        //减少一个月
        localdatetime = localdatetime.minusmonths(1);
        localdatetime = localdatetime.minus(1, chronounit.months);

		//通过with修改某些值
        //修改年为2020
        localdatetime = localdatetime.withyear(2020);
        //修改为2022
        localdatetime = localdatetime.with(chronofield.year, 2022);
		//还可以修改月、日

有些时候想知道这个月的最后一天是几号、下个周末是几号，通过提供的时间和日期api可以很快得到答案

localdate localdate = localdate.now();
localdate localdate1 = localdate.with(temporaladjusters.firstdayofyear());

比如通过firstdayofyear()返回了当前年的第一天日期，还有很多方法这里不在举例说明

格式化时间

datetimeformatter默认提供了多种格式化方式，如果默认提供的不能满足要求，可以通过datetimeformatter的ofpattern方法创建自定义格式化方式

localdate localdate = localdate.of(2019, 9, 10);
string s1 = localdate.format(datetimeformatter.basic_iso_date);
string s2 = localdate.format(datetimeformatter.iso_local_date);
//自定义格式化
datetimeformatter datetimeformatter = datetimeformatter.ofpattern("dd/mm/yyyy");
string s3 = localdate.format(datetimeformatter);

解析时间

和simpledateformat相比，datetimeformatter是线程安全的

localdate localdate1 = localdate.parse("20190910", datetimeformatter.basic_iso_date);
localdate localdate2 = localdate.parse("2019-09-10", datetimeformatter.iso_local_date);

datetimeformatter替代simpledateformat

使用旧的date对象时，我们用simpledateformat进行格式化显示。使用新的localdatetime或zonedlocaldatetime时，我们要进行格式化显示，就要使用datetimeformatter。

和simpledateformat不同的是，datetimeformatter不但是不变对象，它还是线程安全的。因为simpledateformat不是线程安全的，使用的时候，只能在方法内部创建新的局部变量。而datetimeformatter可以只创建一个实例，到处引用。

//构造器1：传入格式字符串
datetimeformatter formatter = datetimeformatter.ofpattern("yyyy-mm-dd hh:mm:ss");

//构造器2：传入格式字符串和地区
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底层原理

datetimeformatter线程安全的？为什么？

源码：

很明显，通过final修饰类，不可被继承，final修饰变量，做成了不可变类，类似string，不仅线程安全而且高效。全局可以只有一个对象，多个线程引用。

format和parse线程安全替代

使用localdatetime的format和parse方法，传入对应的datetimeformatter对象参数，实际也是调用datetimeformatter的format和parse方法，实现日期格式化和解析，是线程安全的。

datetimeformatter类解析localdatetime中的日期变量，转成stringbuilder返回。localdatetime等新出的日期类全是final修饰的类，不能被继承，且对应的日期变量都是final修饰的，也就是不可变类。赋值一次后就不可变，不存在多线程数据问题。

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