Java 日期时间格式化示例详解

简介

在 Java 编程中，日期和时间的处理是一个常见且重要的任务。DateTimeFormatter 类是 Java 8 引入的新特性，它为日期和时间的格式化和解析提供了强大而灵活的支持。本文将详细介绍 DateTimeFormatter 的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践，通过丰富的代码示例帮助读者深入理解并高效使用日期时间格式化。

1. 基础概念

日期时间类

Java 8 引入了一套全新的日期和时间 API，位于 java.time 包下。主要的日期时间类包括： - LocalDate：表示日期（年、月、日）。 - LocalTime：表示时间（时、分、秒）。 - LocalDateTime：表示日期和时间。

日期时间格式化类

DateTimeFormatter 是 Java 8 中用于格式化和解析日期时间的核心类。它提供了多种预定义的格式化模式，也支持自定义格式化模式。

格式化模式

格式化模式是由特定的字符组成的字符串，用于定义日期时间的显示格式。例如，yyyy-MM-dd 表示年-月-日的格式。

2. 使用方法

预定义格式化器

DateTimeFormatter 提供了一些预定义的格式化器，方便我们快速进行日期时间的格式化和解析。

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class PredefinedFormatterExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 获取当前日期时间
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();

        // 使用 ISO_LOCAL_DATE_TIME 格式化器
        DateTimeFormatter isoFormatter = DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE_TIME;
        String formattedIso = now.format(isoFormatter);
        System.out.println("ISO 格式: " + formattedIso);

        // 使用 ISO_LOCAL_DATE 格式化器
        DateTimeFormatter dateFormatter = DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE;
        String formattedDate = now.format(dateFormatter);
        System.out.println("日期格式: " + formattedDate);
    }
}

自定义格式化器

我们也可以使用自定义的格式化模式来创建 DateTimeFormatter。

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class CustomFormatterExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 获取当前日期时间
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();

        // 自定义格式化模式
        DateTimeFormatter customFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd HH:mm:ss");
        String formattedCustom = now.format(customFormatter);
        System.out.println("自定义格式: " + formattedCustom);
    }
}

解析日期时间

DateTimeFormatter 不仅可以用于格式化日期时间，还可以用于解析字符串为日期时间对象。

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class ParseExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义日期时间字符串
        String dateTimeStr = "2024/01/01 12:30:00";

        // 自定义格式化模式
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd HH:mm:ss");

        // 解析字符串为 LocalDateTime 对象
        LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.parse(dateTimeStr, formatter);
        System.out.println("解析后的日期时间: " + dateTime);
    }
}

3. 常见实践

格式化日期范围

有时候我们需要格式化日期范围，例如显示从某一天到某一天的日期。

import java.time.LocalDate;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class DateRangeExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义起始日期和结束日期
        LocalDate startDate = LocalDate.of(2024, 1, 1);
        LocalDate endDate = LocalDate.of(2024, 1, 10);

        // 自定义格式化模式
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd");

        // 格式化日期范围
        String dateRange = startDate.format(formatter) + " - " + endDate.format(formatter);
        System.out.println("日期范围: " + dateRange);
    }
}

格式化时间戳

在处理时间戳时，我们可以将其转换为日期时间对象并进行格式化。

import java.time.Instant;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.ZoneId;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class TimestampFormatExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义时间戳（毫秒）
        long timestamp = 1672531200000L;

        // 将时间戳转换为 LocalDateTime 对象
        Instant instant = Instant.ofEpochMilli(timestamp);
        LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.ofInstant(instant, ZoneId.systemDefault());

        // 自定义格式化模式
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

        // 格式化时间戳
        String formattedTimestamp = dateTime.format(formatter);
        System.out.println("格式化后的时间戳: " + formattedTimestamp);
    }
}

4. 最佳实践

线程安全

DateTimeFormatter 是线程安全的，因此可以在多线程环境中共享使用。

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class ThreadSafeExample {
    // 定义一个静态的 DateTimeFormatter 对象
    private static final DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

    public static void main(String[] args) {
        // 获取当前日期时间
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();

        // 格式化日期时间
        String formatted = now.format(formatter);
        System.out.println("线程安全的格式化: " + formatted);
    }
}

性能优化

尽量复用 DateTimeFormatter 对象，避免频繁创建新的格式化器，以提高性能。

异常处理

在解析日期时间字符串时，可能会抛出 DateTimeParseException 异常，因此需要进行异常处理。

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.time.format.DateTimeParseException;

public class ExceptionHandlingExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义日期时间字符串
        String dateTimeStr = "2024/01/01 12:30:00";

        // 自定义格式化模式
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

        try {
            // 解析字符串为 LocalDateTime 对象
            LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.parse(dateTimeStr, formatter);
            System.out.println("解析后的日期时间: " + dateTime);
        } catch (DateTimeParseException e) {
            System.err.println("日期时间解析错误: " + e.getMessage());
        }
    }
}

5. 小结

本文详细介绍了 Java 中 DateTimeFormatter 的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践。通过使用 DateTimeFormatter，我们可以方便地进行日期时间的格式化和解析，同时要注意线程安全、性能优化和异常处理等方面的问题。希望本文能帮助读者更好地理解和使用 Java 中的日期时间格式化。

6. 参考资料

《Effective Java》（第三版）
《Java 核心技术》（卷一）