Java LocalDateTime

什么是LocalDateTime？

LocalDateTime是Java 8引入的日期时间API的核心类之一，它表示没有时区信息的日期-时间，例如"2023年10月25日14点30分45秒"。这个类是不可变的和线程安全的，这意味着所有修改操作都会返回一个新的LocalDateTime实例，而不是修改原始对象。

与旧的Date和Calendar类相比，LocalDateTime提供了更直观、更强大的API，用于处理日期和时间。

LocalDateTime的创建

创建LocalDateTime实例有多种方法：

获取当前日期和时间

java

// 获取当前日期和时间
LocalDateTime currentDateTime = LocalDateTime.now();
System.out.println("当前日期和时间: " + currentDateTime);

// 可能的输出: 当前日期和时间: 2023-10-25T14:30:45.123456789

使用特定的日期和时间创建

java

// 使用年、月、日、时、分、秒创建
LocalDateTime specificDateTime = LocalDateTime.of(2023, 10, 25, 14, 30, 45);
System.out.println("指定的日期和时间: " + specificDateTime);

// 可能的输出: 指定的日期和时间: 2023-10-25T14:30:45

// 使用LocalDate和LocalTime创建
LocalDate date = LocalDate.of(2023, 10, 25);
LocalTime time = LocalTime.of(14, 30, 45);
LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.of(date, time);
System.out.println("使用LocalDate和LocalTime创建: " + dateTime);

// 可能的输出: 使用LocalDate和LocalTime创建: 2023-10-25T14:30:45

获取LocalDateTime的组成部分

从LocalDateTime对象中获取年、月、日、时、分、秒等信息非常简单：

java

LocalDateTime now = LocalDateTime.now();

int year = now.getYear();
Month month = now.getMonth(); // 返回Month枚举
int monthValue = now.getMonthValue(); // 返回1-12的整数
int dayOfMonth = now.getDayOfMonth();
DayOfWeek dayOfWeek = now.getDayOfWeek(); // 返回DayOfWeek枚举
int dayOfYear = now.getDayOfYear();

int hour = now.getHour();
int minute = now.getMinute();
int second = now.getSecond();
int nano = now.getNano();

System.out.println("年: " + year);
System.out.println("月(英文): " + month);
System.out.println("月(数字): " + monthValue);
System.out.println("日: " + dayOfMonth);
System.out.println("星期: " + dayOfWeek);
System.out.println("一年中的第几天: " + dayOfYear);
System.out.println("小时: " + hour);
System.out.println("分钟: " + minute);
System.out.println("秒: " + second);
System.out.println("纳秒: " + nano);

修改LocalDateTime

由于LocalDateTime是不可变的，所有"修改"操作都会返回一个新的LocalDateTime实例：

java

LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.of(2023, 10, 25, 14, 30, 45);

// 添加年、月、日、时、分、秒
LocalDateTime plusYears = dateTime.plusYears(1);
LocalDateTime plusMonths = dateTime.plusMonths(2);
LocalDateTime plusDays = dateTime.plusDays(3);
LocalDateTime plusHours = dateTime.plusHours(4);
LocalDateTime plusMinutes = dateTime.plusMinutes(5);
LocalDateTime plusSeconds = dateTime.plusSeconds(6);

System.out.println("原始日期时间: " + dateTime);
System.out.println("加1年后: " + plusYears);
System.out.println("加2个月后: " + plusMonths);
System.out.println("加3天后: " + plusDays);
System.out.println("加4小时后: " + plusHours);
System.out.println("加5分钟后: " + plusMinutes);
System.out.println("加6秒后: " + plusSeconds);

// 减去年、月、日、时、分、秒
LocalDateTime minusYears = dateTime.minusYears(1);
LocalDateTime minusMonths = dateTime.minusMonths(2);
LocalDateTime minusDays = dateTime.minusDays(3);
LocalDateTime minusHours = dateTime.minusHours(4);
LocalDateTime minusMinutes = dateTime.minusMinutes(5);
LocalDateTime minusSeconds = dateTime.minusSeconds(6);

System.out.println("减1年后: " + minusYears);
System.out.println("减2个月后: " + minusMonths);
System.out.println("减3天后: " + minusDays);
System.out.println("减4小时后: " + minusHours);
System.out.println("减5分钟后: " + minusMinutes);
System.out.println("减6秒后: " + minusSeconds);

// 直接设置特定字段的值
LocalDateTime withYear = dateTime.withYear(2024);
LocalDateTime withMonth = dateTime.withMonth(12);
LocalDateTime withDayOfMonth = dateTime.withDayOfMonth(20);
LocalDateTime withHour = dateTime.withHour(10);
LocalDateTime withMinute = dateTime.withMinute(15);
LocalDateTime withSecond = dateTime.withSecond(30);

System.out.println("设置年为2024: " + withYear);
System.out.println("设置月为12: " + withMonth);
System.out.println("设置日为20: " + withDayOfMonth);
System.out.println("设置小时为10: " + withHour);
System.out.println("设置分钟为15: " + withMinute);
System.out.println("设置秒为30: " + withSecond);

提示

链式操作是一种常见的做法，可以在单行代码中执行多个操作：

java

LocalDateTime newDateTime = dateTime
    .plusYears(1)
    .minusMonths(2)
    .withDayOfMonth(15)
    .withHour(10);

格式化和解析

格式化LocalDateTime

要将LocalDateTime对象转换为特定格式的字符串，可以使用DateTimeFormatter类：

java

LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.of(2023, 10, 25, 14, 30, 45);

// 使用预定义的格式
DateTimeFormatter isoFormatter = DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE_TIME;
String isoFormatted = dateTime.format(isoFormatter);
System.out.println("ISO格式: " + isoFormatted); // 2023-10-25T14:30:45

// 使用自定义的格式
DateTimeFormatter customFormatter1 = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy年MM月dd日 HH时mm分ss秒");
String customFormatted1 = dateTime.format(customFormatter1);
System.out.println("自定义格式1: " + customFormatted1); // 2023年10月25日 14时30分45秒

DateTimeFormatter customFormatter2 = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd HH:mm:ss");
String customFormatted2 = dateTime.format(customFormatter2);
System.out.println("自定义格式2: " + customFormatted2); // 2023/10/25 14:30:45

// 使用本地化的格式
DateTimeFormatter localizedFormatter = DateTimeFormatter.ofLocalizedDateTime(FormatStyle.MEDIUM)
                                               .withLocale(Locale.CHINA);
String localizedFormatted = dateTime.format(localizedFormatter);
System.out.println("本地化格式(中国): " + localizedFormatted); // 2023年10月25日 下午2:30:45

解析字符串为LocalDateTime

从字符串解析成LocalDateTime对象也使用DateTimeFormatter：

java

String dateTimeStr1 = "2023-10-25T14:30:45";
LocalDateTime dateTime1 = LocalDateTime.parse(dateTimeStr1); // 使用默认ISO_LOCAL_DATE_TIME格式
System.out.println("解析的日期时间1: " + dateTime1);

// 使用自定义格式解析
String dateTimeStr2 = "2023年10月25日 14时30分45秒";
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy年MM月dd日 HH时mm分ss秒");
LocalDateTime dateTime2 = LocalDateTime.parse(dateTimeStr2, formatter);
System.out.println("解析的日期时间2: " + dateTime2);

String dateTimeStr3 = "2023/10/25 14:30:45";
DateTimeFormatter formatter2 = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd HH:mm:ss");
LocalDateTime dateTime3 = LocalDateTime.parse(dateTimeStr3, formatter2);
System.out.println("解析的日期时间3: " + dateTime3);

日期时间比较

LocalDateTime提供了多种方法来比较日期时间：

java

LocalDateTime dateTime1 = LocalDateTime.of(2023, 10, 25, 14, 30, 0);
LocalDateTime dateTime2 = LocalDateTime.of(2023, 10, 25, 15, 30, 0);

// 比较两个日期时间
boolean isEqual = dateTime1.isEqual(dateTime2); // false
boolean isBefore = dateTime1.isBefore(dateTime2); // true
boolean isAfter = dateTime1.isAfter(dateTime2); // false

System.out.println("dateTime1 等于 dateTime2: " + isEqual);
System.out.println("dateTime1 早于 dateTime2: " + isBefore);
System.out.println("dateTime1 晚于 dateTime2: " + isAfter);

// 计算两个日期时间之间的差异
Duration duration = Duration.between(dateTime1, dateTime2);
long seconds = duration.getSeconds(); // 3600
System.out.println("相差的秒数: " + seconds);

LocalDateTime与其他类型的转换

转换为LocalDate和LocalTime

java

LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.of(2023, 10, 25, 14, 30, 45);

// 转换为LocalDate
LocalDate date = dateTime.toLocalDate();
System.out.println("转换后的LocalDate: " + date);

// 转换为LocalTime
LocalTime time = dateTime.toLocalTime();
System.out.println("转换后的LocalTime: " + time);

转换为时间戳（Instant）

java

LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.of(2023, 10, 25, 14, 30, 45);

// 将LocalDateTime转换为Instant（需要提供时区信息）
ZoneId zoneId = ZoneId.systemDefault(); // 使用系统默认时区
Instant instant = dateTime.atZone(zoneId).toInstant();
System.out.println("转换后的Instant: " + instant);

// 将Instant转换回LocalDateTime
LocalDateTime newDateTime = LocalDateTime.ofInstant(instant, zoneId);
System.out.println("从Instant转换回的LocalDateTime: " + newDateTime);

与传统的Date和Calendar互相转换

java

// LocalDateTime转换为Date
LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.of(2023, 10, 25, 14, 30, 45);
ZoneId zoneId = ZoneId.systemDefault();
Date date = Date.from(dateTime.atZone(zoneId).toInstant());
System.out.println("转换后的Date: " + date);

// Date转换为LocalDateTime
Date oldDate = new Date();
LocalDateTime newDateTime = LocalDateTime.ofInstant(oldDate.toInstant(), ZoneId.systemDefault());
System.out.println("从Date转换的LocalDateTime: " + newDateTime);

// LocalDateTime转换为Calendar
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
calendar.clear();
calendar.set(dateTime.getYear(), dateTime.getMonthValue() - 1, dateTime.getDayOfMonth(),
             dateTime.getHour(), dateTime.getMinute(), dateTime.getSecond());
System.out.println("转换后的Calendar: " + calendar.getTime());

// Calendar转换为LocalDateTime
Calendar oldCalendar = Calendar.getInstance();
LocalDateTime fromCalendar = LocalDateTime.ofInstant(oldCalendar.toInstant(), ZoneId.systemDefault());
System.out.println("从Calendar转换的LocalDateTime: " + fromCalendar);

实际应用场景

场景一：计算截止日期

假设我们有一个任务管理系统，需要计算任务的截止日期，即从当前时间开始5个工作日之后。

java

public LocalDateTime calculateDeadline(LocalDateTime startDateTime, int workDays) {
    LocalDateTime deadline = startDateTime;
    int addedDays = 0;
    
    while (addedDays < workDays) {
        deadline = deadline.plusDays(1);
        // 跳过周六和周日
        if (!(deadline.getDayOfWeek() == DayOfWeek.SATURDAY || 
              deadline.getDayOfWeek() == DayOfWeek.SUNDAY)) {
            addedDays++;
        }
    }
    
    return deadline;
}

// 使用示例
LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
LocalDateTime deadline = calculateDeadline(now, 5);
System.out.println("任务开始时间: " + now.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm")));
System.out.println("预计完成时间（5个工作日后）: " + deadline.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm")));

场景二：预约系统中的时间段验证

在医院或美容院的预约系统中，我们需要检查预约时间是否在营业时间内，以及是否与其他预约有冲突。

java

public class Appointment {
    private LocalDateTime start;
    private LocalDateTime end;
    private String client;
    
    // 构造函数、getter和setter省略
    
    // 检查营业时间（假设营业时间是每天9:00-17:00）
    public boolean isWithinBusinessHours() {
        int startHour = start.getHour();
        int endHour = end.getHour();
        int endMinute = end.getMinute();
        
        return startHour >= 9 && (endHour < 17 || (endHour == 17 && endMinute == 0));
    }
    
    // 检查是否与其他预约冲突
    public boolean conflictsWith(Appointment other) {
        return !this.end.isBefore(other.start) && !this.start.isAfter(other.end);
    }
}

// 使用示例
Appointment appointment1 = new Appointment();
appointment1.setStart(LocalDateTime.of(2023, 10, 25, 10, 0));
appointment1.setEnd(LocalDateTime.of(2023, 10, 25, 11, 0));
appointment1.setClient("张三");

Appointment appointment2 = new Appointment();
appointment2.setStart(LocalDateTime.of(2023, 10, 25, 10, 30));
appointment2.setEnd(LocalDateTime.of(2023, 10, 25, 11, 30));
appointment2.setClient("李四");

System.out.println("预约1是否在营业时间内: " + appointment1.isWithinBusinessHours());
System.out.println("预约2是否在营业时间内: " + appointment2.isWithinBusinessHours());
System.out.println("预约1和预约2是否冲突: " + appointment1.conflictsWith(appointment2));

场景三：计算年龄

计算一个人的精确年龄：

java

public int calculateAge(LocalDateTime birthDate, LocalDateTime currentDate) {
    if (birthDate == null || currentDate == null) {
        return 0;
    }
    
    return Period.between(birthDate.toLocalDate(), currentDate.toLocalDate()).getYears();
}

// 使用示例
LocalDateTime birthDate = LocalDateTime.of(1990, 5, 15, 8, 30);
LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
int age = calculateAge(birthDate, now);
System.out.println("出生日期: " + birthDate.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd")));
System.out.println("当前年龄: " + age + "岁");

总结

Java 8的LocalDateTime类提供了一个现代化、直观且线程安全的方式来处理日期和时间。主要优点包括：

1. 不可变性：对象一旦创建就不能被修改，这使得它们在多线程环境中更安全。
2. 易用性：API设计得非常直观，使日期时间操作变得简单。
3. 灵活性：丰富的方法支持各种日期时间操作，如加减日期、解析和格式化等。
4. 与LocalDate和LocalTime的良好集成：可以轻松地在这些类型之间转换。

相比旧的Date和Calendar类，新的日期时间API更加清晰、一致且强大，因此在新项目中应当优先考虑使用。

练习

1. 创建一个表示明天同一时间的LocalDateTime对象。
2. 编写代码计算两个LocalDateTime之间相差的天数、小时数、分钟数和秒数。
3. 使用LocalDateTime和DateTimeFormatter将当前时间格式化为"年-月-日 星期几 时:分:秒"的形式（例如：2023-10-25 星期三 14:30:45）。
4. 创建一个方法，检查给定的LocalDateTime是否在过去、当前还是将来。
5. 实现一个简单的倒计时功能，计算从当前时间到指定的LocalDateTime还有多少天、多少小时、多少分钟和多少秒。

参考资源

• Java 8官方文档 - java.time包
• Java 8官方文档 - LocalDateTime类
• Java 8官方文档 - DateTimeFormatter类