此文章來源于廖雪峰博客：https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1252599548343744/1303791989162017

在計算機中，應該如何表示日期和時間呢？

我們經常看到的日期和時間表示方式如下：

• 2019-11-20 0:15:01 GMT+00:00
• 2019年11月20日8:15:01
• 11/19/2019 19:15:01 America/New_York

如果直接以字符串的形式存儲，那么不同的格式，不同的語言會讓表示方式非常繁瑣。

在理解日期和時間的表示方式之前，我們先要理解數據的存儲和展示。

當我們定義一個整型變量并賦值時：

int n = 123400;

編譯器會把上述字符串（程序源碼就是一個字符串）編譯成字節碼。在程序的運行期，變量n指向的內存實際上是一個4字節區域：

┌──┬──┬──┬──┐ │00│01│e2│08│ └──┴──┴──┴──┘

注意到計算機內存除了二進制的0/1外沒有其他任何格式。上述十六機制是為了簡化表示。

當我們用System.out.println(n)打印這個整數的時候，實際上println()這個方法在內部把int類型轉換成String類型，然后打印出字符串123400。

類似的，我們也可以以十六進制的形式打印這個整數，或者，如果n表示一個價格，我們就以$123,400.00的形式來打印它：

import java.text.*; import java.util.*;public class Main {public static void main(String[] args) {int n = 123400;// 123400System.out.println(n);// 1e208System.out.println(Integer.toHexString(n));// $123,400.00System.out.println(NumberFormat.getCurrencyInstance(Locale.US).format(n));} }

?Run

123400 1e208 $123,400.00

可見，整數123400是數據的存儲格式，它的存儲格式非常簡單。而我們打印的各種各樣的字符串，則是數據的展示格式。展示格式有多種形式，但本質上它就是一個轉換方法：

String toDisplay(int n) { ... }

理解了數據的存儲和展示，我們回頭看看以下幾種日期和時間：

• 2019-11-20 0:15:01 GMT+00:00
• 2019年11月20日8:15:01
• 11/19/2019 19:15:01 America/New_York

它們實際上是數據的展示格式，分別按英國時區、中國時區、紐約時區對同一個時刻進行展示。而這個“同一個時刻”在計算機中存儲的本質上只是一個整數，我們稱它為Epoch Time。

Epoch Time是計算從1970年1月1日零點（格林威治時區／GMT+00:00）到現在所經歷的秒數，例如：

1574208900表示從從1970年1月1日零點GMT時區到該時刻一共經歷了1574208900秒，換算成倫敦、北京和紐約時間分別是：

1574208900 = 北京時間2019-11-20 8:15:00= 倫敦時間2019-11-20 0:15:00= 紐約時間2019-11-19 19:15:00

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因此，在計算機中，只需要存儲一個整數1574208900表示某一時刻。當需要顯示為某一地區的當地時間時，我們就把它格式化為一個字符串：

String displayDateTime(int n, String timezone) { ... }

Epoch Time又稱為時間戳，在不同的編程語言中，會有幾種存儲方式：

• 以秒為單位的整數：1574208900，缺點是精度只能到秒；
• 以毫秒為單位的整數：1574208900123，最后3位表示毫秒數；
• 以秒為單位的浮點數：1574208900.123，小數點后面表示零點幾秒。

它們之間轉換非常簡單。而在Java程序中，時間戳通常是用long表示的毫秒數，即：

long t = 1574208900123L;

轉換成北京時間就是2019-11-20T8:15:00.123。要獲取當前時間戳，可以使用System.currentTimeMillis()，這是Java程序獲取時間戳最常用的方法。

標準庫API

我們再來看一下Java標準庫提供的API。Java標準庫有兩套處理日期和時間的API：

• 一套定義在java.util這個包里面，主要包括Date、Calendar和TimeZone這幾個類；
• 一套新的API是在Java 8引入的，定義在java.time這個包里面，主要包括LocalDateTime、ZonedDateTime、ZoneId等。

為什么會有新舊兩套API呢？因為歷史遺留原因，舊的API存在很多問題，所以引入了新的API。

那么我們能不能跳過舊的API直接用新的API呢？如果涉及到遺留代碼就不行，因為很多遺留代碼仍然使用舊的API，所以目前仍然需要對舊的API有一定了解，很多時候還需要在新舊兩種對象之間進行轉換。

本節我們快速講解舊API的常用類型和方法。

Date

java.util.Date是用于表示一個日期和時間的對象，注意與java.sql.Date區分，后者用在數據庫中。如果觀察Date的源碼，可以發現它實際上存儲了一個long類型的以毫秒表示的時間戳：

public class Date implements Serializable, Cloneable, Comparable<Date> {private transient long fastTime;... }

我們來看Date的基本用法：

import java.util.*;public class Main {public static void main(String[] args) {// 獲取當前時間:Date date = new Date();System.out.println(date.getYear() + 1900); // 必須加上1900System.out.println(date.getMonth() + 1); // 0~11，必須加上1System.out.println(date.getDate()); // 1~31，不能加1// 轉換為String:System.out.println(date.toString());// 轉換為GMT時區:System.out.println(date.toGMTString());// 轉換為本地時區:System.out.println(date.toLocaleString());} }

?Run

Note:?Main.java?uses?or?overrides?a?deprecated?API. Note:?Recompile?with?-Xlint:deprecation?for?details. 2021 1 1 Fri?Jan?01?02:25:18?UTC?2021 1?Jan?2021?02:25:18?GMT Jan?1,?2021,?2:25:18?AM

注意getYear()返回的年份必須加上1900，getMonth()返回的月份是0~11分別表示1~12月，所以要加1，而getDate()返回的日期范圍是1~31，又不能加1。

打印本地時區表示的日期和時間時，不同的計算機可能會有不同的結果。如果我們想要針對用戶的偏好精確地控制日期和時間的格式，就可以使用SimpleDateFormat對一個Date進行轉換。它用預定義的字符串表示格式化：

• yyyy：年
• MM：月
• dd: 日
• HH: 小時
• mm: 分鐘
• ss: 秒

我們來看如何以自定義的格式輸出：

import java.text.*; import java.util.*;public class Main {public static void main(String[] args) {// 獲取當前時間:Date date = new Date();var sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");System.out.println(sdf.format(date));} }

?Run

2021-01-01 02:26:36

Java的格式化預定義了許多不同的格式，我們以MMM和E為例：

import java.text.*; import java.util.*;public class Main {public static void main(String[] args) {// 獲取當前時間:Date date = new Date();var sdf = new SimpleDateFormat("E MMM dd, yyyy");System.out.println(sdf.format(date));} }

?Run

Fri?Jan?01,?2021

上述代碼在不同的語言環境會打印出類似Sun Sep 15, 2019這樣的日期。可以從JDK文檔查看詳細的格式說明。一般來說，字母越長，輸出越長。以M為例，假設當前月份是9月：

• M：輸出9
• MM：輸出09
• MMM：輸出Sep
• MMMM：輸出September

Date對象有幾個嚴重的問題：它不能轉換時區，除了toGMTString()可以按GMT+0:00輸出外，Date總是以當前計算機系統的默認時區為基礎進行輸出。此外，我們也很難對日期和時間進行加減，計算兩個日期相差多少天，計算某個月第一個星期一的日期等。

Calendar

Calendar可以用于獲取并設置年、月、日、時、分、秒，它和Date比，主要多了一個可以做簡單的日期和時間運算的功能。

我們來看Calendar的基本用法：

import java.util.*;public class Main {public static void main(String[] args) {// 獲取當前時間:Calendar c = Calendar.getInstance();int y = c.get(Calendar.YEAR);int m = 1 + c.get(Calendar.MONTH);int d = c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);int w = c.get(Calendar.DAY_OF_WEEK);int hh = c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);int mm = c.get(Calendar.MINUTE);int ss = c.get(Calendar.SECOND);int ms = c.get(Calendar.MILLISECOND);System.out.println(y + "-" + m + "-" + d + " " + w + " " + hh + ":" + mm + ":" + ss + "." + ms);} }

?Run

2021-1-1?6?2:28:26.25

注意到Calendar獲取年月日這些信息變成了get(int field)，返回的年份不必轉換，返回的月份仍然要加1，返回的星期要特別注意，1~7分別表示周日，周一，……，周六。

Calendar只有一種方式獲取，即Calendar.getInstance()，而且一獲取到就是當前時間。如果我們想給它設置成特定的一個日期和時間，就必須先清除所有字段：

import java.text.*; import java.util.*;public class Main {public static void main(String[] args) {// 當前時間:Calendar c = Calendar.getInstance();// 清除所有:c.clear();// 設置2019年:c.set(Calendar.YEAR, 2019);// 設置9月:注意8表示9月:c.set(Calendar.MONTH, 8);// 設置2日:c.set(Calendar.DATE, 2);// 設置時間:c.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 21);c.set(Calendar.MINUTE, 22);c.set(Calendar.SECOND, 23);System.out.println(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(c.getTime()));// 2019-09-02 21:22:23} }

?Run

2019-09-02?21:22:23

利用Calendar.getTime()可以將一個Calendar對象轉換成Date對象，然后就可以用SimpleDateFormat進行格式化了。

TimeZone

Calendar和Date相比，它提供了時區轉換的功能。時區用TimeZone對象表示：

import java.util.*;public class Main {public static void main(String[] args) {TimeZone tzDefault = TimeZone.getDefault(); // 當前時區TimeZone tzGMT9 = TimeZone.getTimeZone("GMT+09:00"); // GMT+9:00時區TimeZone tzNY = TimeZone.getTimeZone("America/New_York"); // 紐約時區System.out.println(tzDefault.getID()); // Asia/ShanghaiSystem.out.println(tzGMT9.getID()); // GMT+09:00System.out.println(tzNY.getID()); // America/New_York} }

?Run

Etc/UTC GMT+09:00 America/New_York

時區的唯一標識是以字符串表示的ID，我們獲取指定TimeZone對象也是以這個ID為參數獲取，GMT+09:00、Asia/Shanghai都是有效的時區ID。要列出系統支持的所有ID，請使用TimeZone.getAvailableIDs()。

有了時區，我們就可以對指定時間進行轉換。例如，下面的例子演示了如何將北京時間2019-11-20 8:15:00轉換為紐約時間：

import java.text.*; import java.util.*;public class Main {public static void main(String[] args) {// 當前時間:Calendar c = Calendar.getInstance();// 清除所有:c.clear();// 設置為北京時區:c.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("Asia/Shanghai"));// 設置年月日時分秒:c.set(2019, 10 /* 11月 */, 20, 8, 15, 0);// 顯示時間:var sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");sdf.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("America/New_York"));System.out.println(sdf.format(c.getTime()));// 2019-11-19 19:15:00} }

?Run

2019-11-19?19:15:00

可見，利用Calendar進行時區轉換的步驟是：

清除所有字段；

設定指定時區；

設定日期和時間；

創建SimpleDateFormat并設定目標時區；

格式化獲取的Date對象（注意Date對象無時區信息，時區信息存儲在SimpleDateFormat中）。

因此，本質上時區轉換只能通過SimpleDateFormat在顯示的時候完成。

Calendar也可以對日期和時間進行簡單的加減：

import java.text.*; import java.util.*;public class Main {public static void main(String[] args) {// 當前時間:Calendar c = Calendar.getInstance();// 清除所有:c.clear();// 設置年月日時分秒:c.set(2019, 10 /* 11月 */, 20, 8, 15, 0);// 加5天并減去2小時:c.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 5);c.add(Calendar.HOUR_OF_DAY, -2);// 顯示時間:var sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");Date d = c.getTime();System.out.println(sdf.format(d));// 2019-11-25 6:15:00} }

?Run

2019-11-25?06:15:00

小結

計算機表示的時間是以整數表示的時間戳存儲的，即Epoch Time，Java使用long型來表示以毫秒為單位的時間戳，通過System.currentTimeMillis()獲取當前時間戳。

Java有兩套日期和時間的API：

• 舊的Date、Calendar和TimeZone；
• 新的LocalDateTime、ZonedDateTime、ZoneId等。

分別位于java.util和java.time包中。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Date和Calendar的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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