Java8:Time API使用总结

简介

Java8已经出了很长一段时间，主流的第三方库也都基本已经支持新的Time API，但是见到不少开发还是习惯用Date和Calendar，所以在这篇文章里总结如何使用这个新的Time API，以及旧API的一些设计上的缺陷和使用上的不便。

Date和Calendar的设计

Date设计的开始年份是1900年，月份是从0开始，日又是从1开始，所以想要创建一个2020年1月1日的Date对象得这样：

new Date(120,0,1);

这行代码很难直观看出是想要创建什么时候的Date对象，使用起来十分不便。

Calendar设计年份要好一些，去掉了从1900年开始的设计，但是月份还是从0开始计算，使用起来也是不那么直观：

Calendar calendar = Calendar.getInstance();
calendar.set(2020, 0, 1,0,0,0);

这样的设计和API的不一致，导致不少功能需要各个项目使用utils类来重复实现，或者是使用Joda-Time这样的第三方库。

好在Java8推出了新的Time API，JSR-310来解决这样的情况。新的API与Joda-Time比较相似，但也有一些新的设计。具体可以查看Stephen Colebourne的文章[1]。

Java8的TimeAPI的使用

这一节总结Time包下各个API的使用。

LocalDate、LocalTime和LocalDateTime

这几个类名取得比较好，把这几个类的名字合在一起看，可以比较直观的了解各个类的作用。LocalDate是表示日期的类，LocalTime表示时间，LocalDateTime则表示日期和时间的组合。

使用这几个类创建一个表示日期、时间和日期时间组合的对象也非常直观，注释是打印后的结果：

LocalDate.of(2020, 1, 1);// 2020-01-01
LocalTime.of(0, 0);// 00:00
LocalDateTime.of(2020, 1, 1, 0, 0);// 2020-01-01T00:00

LocalDate.parse("2020-01-01");// 2020-01-01
LocalTime.parse("00:00:00");// 00:00
LocalDateTime.parse("2020-01-01T00:00:00");// 2020-01-01T00:00

这些类不仅使用起来很直观，toString()的结果也很容易看懂。如果要打印Date对象，总是免不了要借助DateFormat类来使打印更容易读懂。需要注意的是，LocalDateTime默认是使用ISO 8601标准，跟国内显示常用的会有些差别。

新的API修改时间也很方便和直观，能直接修改时间的每个节点，也能以某个时间为基点，相对地增加或减少时间，并且每次修改都会返回一个新的对象：

//直接修改
LocalDateTime.parse("2020-01-01T00:00:00")
                .withYear(2010)
                .withMonth(6)
                .withDayOfMonth(16);//2010-06-16T00:00

//相对修改
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.parse("2020-01-01T00:00:00");
localDateTime.plusDays(6);// 2020-01-07T00:00
localDateTime.plusHours(6);// 2020-01-01T06:00
localDateTime.minusDays(1);// 2019-12-31T00:00

如果有较为复杂的时间修改操作，可以使用TemporalAdjuster类。它的辅助类TemporalAdjusters定义了大量内置常见的复杂修改时间的操作。如果这些内置的方式不能满足需求，也可以自行实现TemporalAdjuster类。

Instant

Instant类主要用于描述从Unix元年开始计算的时间，与System.currentTimeMillis()比起来，除了能使用Instant.now().toEpochMilli()来表示Unix元年到现在经过的毫秒数，也能方便使用Instant.now().getEpochSecond()来表示经过秒数，还能使用多种方便的语义化操作。

Duration和Period

这两个对象都是用于表示两个时间的差值，不同点在于Duration不支持LocalDate的差值计算，只支持LocalTime、LocalDateTime和Instant的差值计算。而Period只支持LocalDate的差值计算。一般来说，Duration用于计算两个时间相差的天数、小时数、分钟数、秒数、毫秒数和纳秒数，而Period用于计算相差的天数、月数和年数，如：

Duration duration = Duration.between(LocalDateTime.parse("2019-01-01T00:00:00"),LocalDateTime.parse("2020-01-01T00:00:00"));
duration.toDays();// 365
duration.toHours();// 8760
duration.toMinutes();// 525600
duration.getSeconds();// 31536000
duration.toMillis();// 31536000000
duration.toNanos();// 31536000000000000

Period period = Period.between(LocalDate.parse("2019-01-01"), LocalDate.parse("2020-02-05"));
period.getDays();// 4
period.getMonths();// 1
period.getYears();// 1
period;// P1Y1M4D

需要注意的是Period类的差值是对应到每个单位上的，如上面的示例，getDays()的结果不是400天，而是01日和05日的差值，4天。

时间格式化

Java8之前要做时间格式化经常需要用到SimpleDateFormat类，但它不是线程安全的，虽然不影响使用，但是新的DateTimeFormatter有着更好的设计。DateTimeFormatter对象设计为线程安全的，并且内置了多种常见的格式。

常用格式化和解析时间示例如下：

//通过默认解析格式创建
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.parse("2020-01-01T00:00:00");
//常见格式化输出，方式1
localDateTime.format(DateTimeFormatter.ISO_DATE_TIME);// 2020-01-01T00:00:00
localDateTime.format(DateTimeFormatter.ISO_DATE);// 2020-01-01
localDateTime.format(DateTimeFormatter.ISO_TIME);//00:00:00
//方式2
DateTimeFormatter.ISO_DATE_TIME.format(localDateTime);
DateTimeFormatter.ISO_DATE.format(localDateTime);
DateTimeFormatter.ISO_TIME.format(localDateTime);

//自定义格式化输出和解析格式
DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
localDateTime.format(dateTimeFormatter);//2020-01-01 00:00:00 自定义格式化输出
LocalDateTime.parse("2020-01-01 00:00:00", dateTimeFormatter);//自定义解析格式

//使用Builder方式创建DateTimeFormatter，如：yyyy-MM-dd HH:mm:ss
new DateTimeFormatterBuilder()
    .append(DateTimeFormatter.ISO_DATE)
    .appendLiteral(" ")
    .append(DateTimeFormatter.ISO_TIME).toFormatter();

类之间的转换

LocalDateTime和LocalDate、LocalTime之间的转换

LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(LocalDate.now(), LocalTime.now());

localDateTime.toLocalDate();
localDateTime.toLocalTime();

LocalDateTime、LocalDate和Instant之间的转换

Instant.now().atZone(ZoneId.systemDefault()).toLocalDateTime();//Instant转LocalDateTime


LocalDateTime.now().atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant();//LocalDateTime转Instant
LocalDateTime.now().atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant().toEpochMilli();//LocalDateTime转毫秒
LocalDate.now().atStartOfDay(ZoneId.systemDefault()).toInstant();//LocalDate转Instant

总结

可以看到新的Time API使用起来比之前的要更加方便和直观。更多信息可以参考下面的参考资料。

参考资料

[1] https://blog.joda.org/2009/11/why-jsr-310-isn-joda-time_4941.html

[2] https://github.com/mybatis/mybatis-3/pull/1478 MyBatis支持JSR-310的讨论

[3] https://stackoverflow.com/questions/45863678/json-parse-error-can-not-construct-instance-of-java-time-localdate-no-string-a jackson使用JSR-310的方法

[4] https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/time/package-summary.html Javadoc

国密SM2签名封装成PKCS7格式

在国内做金融行业，难免会有被强制使用国密算法的情况，而且一般还会指定必须使用硬件加密机之类的设备，所以我也稍微的研究了一下国密算法，使用软算法签名并封装 PKCS7 格式（文档中的一个交互）。以下是基于 Bouncy Castle 的示例，密钥对的生成可以参考 Bouncy Castle 中 test 包下 SM2 相关代码 public static String sign ( ) throws Exception { //加载公钥 byte [ ] plainText = "hello, world" . getBytes ( ) ; FileInputStream input = new FileInputStream ( "F:\\certificate\\public.cer" ) ; CertificateFactory certificateFactory = new CertificateFactory ( ) ; X509Certificate certificate = ( X509Certificate ) certificateFactory . engineGenerateCertificate ( input ) ; input . close ( ) ; //加载私钥，private为换成实际的私钥 PKCS8EncodedKeySpec spec = new PKCS8EncodedKeySpec ( "private" . getBytes ( ) ) ; //SM2算法实际上为ECC算法，并指定了一些参数值，所以这里的参数是EC KeyFactory factory = KeyFactory . getInstance ( "EC" , "BC" ) ; PrivateKey privateKey = factory . generatePrivate ( spec ) ; //以下为签名并封装成PKCS7格式 byte [ ] signedMessag

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Yi

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