Java日期时间处理指南：从JDK8前Date到新API LocalDateTime详解

在Java开发中，处理日期和时间是常见的需求。Java的日期时间API历经演变，尤其是JDK 8的发布带来了全新的设计。本文将系统梳理JDK 8之前的核心API及其局限性，并详细讲解JDK 8引入的现代日期时间API的使用方法。

JDK 8之前的日期时间API

在Java 8之前，开发者主要依赖java.util包下的几个类进行日期时间操作，它们在设计上存在一些固有缺陷。

1. System.currentTimeMillis()

这是一个最基础的方法，用于获取当前时间与1970年1月1日0时0分0秒（UTC）之间的毫秒数差值，即时间戳。

• 返回值：long类型的时间戳。
• 常用场景：用于计算时间间隔或生成唯一的时间戳ID。

2. java.util.Date 与 java.sql.Date

这是两个容易混淆的类，分别位于java.util和java.sql包中。

• java.util.Date
  用于表示特定的瞬间，精确到毫秒。但其大部分构造方法和方法已过时（deprecated）。

  • 创建对象：Date date = new Date(); // 基于当前系统时间
  • 常用方法：
    • toString(): 输出可读的日期时间字符串（如 Tue Dec 02 08:03:24 CST 2025）。
    • getTime(): 返回对应的毫秒时间戳。

  @Test
  public void testUtilDate() {
      Date date1 = new Date(); // 创建一个基于当前系统时间的Date对象
      System.out.println(date1.toString()); // 输出: Tue Dec 02 08:03:24 CST 2025
      long milliTimes = date1.getTime(); // 获取对应的时间戳
      System.out.println(milliTimes); // 输出: 1764598448012
  }

• java.sql.Date
  它是java.util.Date的子类，主要用于与数据库中的DATE类型字段交互，只包含年月日信息。

  • 创建对象：java.sql.Date date = new java.sql.Date(1764598448012L); // 基于指定时间戳
  • 常用方法：toString() 方法仅输出年月日（如 2025-12-01）。

  @Test
  public void testSqlDate() {
      java.sql.Date date1 = new java.sql.Date(1764598448012L); // 基于时间戳创建
      System.out.println(date1.toString()); // 输出: 2025-12-01
      System.out.println(date1.getTime()); // 输出: 1764598448012
  }

3. SimpleDateFormat 类

此类用于Date对象与格式化的字符串之间相互转换，即格式化与解析。

• 格式化 (Date → String)：使用 format(Date date) 方法。
• 解析 (String → Date)：使用 parse(String source) 方法，字符串必须符合指定的格式。

@Test
public void testSimpleDateFormat() throws ParseException {
    SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat();
    Date date1 = new Date();

    // 格式化：日期 ----> 字符串
    String strDate = sdf.format(date1);
    System.out.println(strDate); // 输出默认格式，如: 2025/12/2 上午8:10

    // 解析：字符串 ----> 日期
    Date date2 = sdf.parse("2025/12/2 上午8:10");
    System.out.println(date2); // 输出: Tue Dec 02 08:10:00 CST 2025
}

可以通过构造器 SimpleDateFormat(String pattern) 指定格式。

@Test
public void testSimpleDateFormatPattern() {
    // 使用自定义格式
    SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("EEE, d MMM yyyy HH:mm:ss Z");
    Date date1 = new Date();
    String formattedStr = sdf.format(date1);
    System.out.println(formattedStr); // 输出: 周二,2 12月 2025 08:20:46 +0800

    // 更常见的格式
    sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    formattedStr = sdf.format(date1);
    System.out.println(formattedStr); // 输出: 2025-12-02 08:23:08
}

4. Calendar 类（日历类）

Calendar 是一个抽象类，提供了比Date更丰富的日期字段（年、月、日、时、分、秒等）操作。

• 实例化：通过静态方法 Calendar.getInstance() 获取子类实例（通常是GregorianCalendar）。
• 常用方法:
  • get(int field): 获取指定字段的值（如 Calendar.DAY_OF_MONTH）。
  • set(int field, int value): 设置字段值。
  • add(int field, int amount): 为字段添加（或减去）值。
  • getTime(): 将Calendar转换为Date。
  • setTime(Date date): 用Date对象设置Calendar的时间。

@Test
public void testCalendar() {
    Calendar calendar = Calendar.getInstance();
    System.out.println(calendar.getClass()); // 输出: class java.util.GregorianCalendar

    // get(int field)
    System.out.println(calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH)); // 输出当月第几天，如: 2
    System.out.println(calendar.get(Calendar.DAY_OF_YEAR));  // 输出当年第几天，如: 336

    // set(int field, int value)
    calendar.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, 23);
    System.out.println(calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH)); // 输出: 23

    // add(int field, int amount)
    calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 4);
    System.out.println(calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH)); // 输出: 27

    // getTime(): Calendar ----> Date
    Date date = calendar.getTime();
    System.out.println(date); // 输出: Sat Dec 27 08:53:52 CST 2025

    // setTime(Date date): 使用指定Date重置Calendar
    Date date1 = new Date();
    calendar.setTime(date1);
    System.out.println(calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH)); // 输出当前日期，如: 2
}

JDK 8 全新的日期时间 API

鉴于旧API存在的诸多问题（如可变性、偏移性、非线程安全、设计混乱等），Java 8 引入了全新的 java.time 包。这是现代Java应用处理日期时间的首选。

1. 旧API过时的主要原因

• 可变性：如Date和Calendar是可变的，这在多线程环境下不安全。
• 偏移性：Date的年份从1900开始，月份从0开始，不符合直觉。
• 设计缺陷：SimpleDateFormat只能格式化Date，且本身非线程安全。
• 功能不足：无法很好地处理时区、闰秒等复杂场景。

2. LocalDate、LocalTime、LocalDateTime

这三个类是java.time包的核心，分别表示日期、时间、日期+时间。它们都是不可变且线程安全的。

• 实例化：
  • now(): 获取当前日期/时间。
  • of(...): 根据指定参数创建对象。

@Test
public void testLocalDateTime() {
    // now()：获取当前实例
    LocalDate localDate = LocalDate.now();
    LocalTime localTime = LocalTime.now();
    LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
    System.out.println(localDate);     // 输出: 2025-12-02
    System.out.println(localTime);     // 输出: 10:26:11.893155300
    System.out.println(localDateTime); // 输出: 2025-12-02T10:26:11.893155300

    // of()：指定参数创建
    LocalDate localDate1 = LocalDate.of(2025, 12, 2);
    LocalTime localTime1 = LocalTime.of(10, 26, 11);
    LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.of(2025, 12, 2, 10, 29, 12);
    System.out.println(localDate1);     // 输出: 2025-12-02
    System.out.println(localTime1);     // 输出: 10:26:11
    System.out.println(localDateTime1); // 输出: 2025-12-02T10:29:12
}

• 常用方法 (体现不可变性)：
  • getXxx(): 获取字段值。
  • withXxx(): 返回一个修改了指定字段的新对象，原对象不变。
  • plusXxx()/minusXxx(): 返回一个增加了或减少了时间的新对象。

@Test
public void testLocalDateTimeMethods() {
    LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
    System.out.println(localDateTime.getDayOfMonth()); // 输出当前日，如: 2

    // withXxx()：设置，返回新对象
    LocalDateTime localDateTime1 = localDateTime.withDayOfMonth(12);
    System.out.println(localDateTime);        // 原对象未变
    System.out.println(localDateTime1);       // 新对象日期已改为12号
    System.out.println(localDateTime.getDayOfMonth()); // 输出: 2
    System.out.println(localDateTime1.getDayOfMonth());// 输出: 12

    // plusXxx()：增加，返回新对象
    LocalDateTime localDateTime2 = localDateTime1.plusDays(5);
    System.out.println(localDateTime1.getDayOfMonth()); // 输出: 12
    System.out.println(localDateTime2.getDayOfMonth()); // 输出: 17
}

3. Instant 类

Instant 用于表示时间线上的一个瞬时点（时间戳），类似于 java.util.Date，但精度可达纳秒。

• 实例化：
  • Instant.now(): 获取当前时刻（默认是格林威治时间）。
  • Instant.ofEpochMilli(long epochMilli): 根据毫秒时间戳创建。
• 常用方法：
  • toEpochMilli(): 获取对应的毫秒时间戳。
  • atOffset(ZoneOffset offset): 结合偏移量得到OffsetDateTime，用于处理时区。

@Test
public void testInstant() {
    // now(): 格林威治时间
    Instant instant = Instant.now();
    System.out.println(instant); // 输出: 2025-12-02T02:50:50.636435400Z

    // 调整为东八区时间
    OffsetDateTime offsetDateTime = instant.atOffset(ZoneOffset.ofHours(8));
    System.out.println(offsetDateTime); // 输出: 2025-12-02T10:53:24.552167200+08:00

    // ofEpochMilli(): 通过时间戳创建
    Instant instant1 = Instant.ofEpochMilli(32312341232L);
    System.out.println(instant1); // 输出: 1971-01-09T23:39:01.232Z

    // toEpochMilli(): 获取时间戳
    long milliTime = instant.toEpochMilli();
    System.out.println(milliTime); // 输出: 1764644598934
}

4. DateTimeFormatter 类

这是JDK 8中用于替代SimpleDateFormat的格式化类，它是线程安全的。

• 实例化：常用 DateTimeFormatter.ofPattern(String pattern) 自定义格式。
• 常用方法：
  • format(TemporalAccessor temporal): 格式化（日期时间 -> 字符串）。
  • parse(CharSequence text): 解析（字符串 -> 日期时间对象）。

@Test
public void testDateTimeFormatter() {
    // 自定义格式
    DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

    // 格式化：LocalDateTime ----> 字符串
    LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
    String strDateTime = formatter.format(localDateTime);
    System.out.println(strDateTime); // 输出: 2025-12-02 11:19:45

    // 解析：字符串 ----> LocalDateTime
    TemporalAccessor parsed = formatter.parse("2025-12-02 15:19:45");
    LocalDateTime localDateTime1 = LocalDateTime.from(parsed);
    System.out.println(localDateTime1); // 输出: 2025-12-02T15:19:45
}

总结

从java.util.Date和Calendar到java.time包，Java日期时间API完成了一次重要的现代化革新。新API设计清晰（如LocalDate、LocalTime、LocalDateTime分工明确）、线程安全、且符合ISO标准。对于新项目，强烈建议直接使用Java 8及以上的日期时间API，它能更优雅、更安全地处理各类日期时间场景。