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【原】高级JAVA开发必备技能：java8 新日期时间API（(三)JSR-310：格式化和解析）（JAVA 小虚竹）

 小虚竹 2021-11-30 
技术活，该赏
点赞，收藏再看，养成习惯

大家好，我是小虚竹。之前有粉丝私聊我，问能不能把JAVA8 新的日期时间API（JSR-310）知识点梳理出来。答案是肯定的，谁让我宠粉呢。由于内容偏多（超十万字了），会拆成多篇来写。

闲话就聊到这，请看下面的正文。

文章目录

DateTimeFormatter

DateTimeFormatter类说明

DateTimeFormatter的作用是进行格式化日期时间显示，且DateTimeFormatter是不可变类且是线程安全的。

public final class DateTimeFormatter {
...
}

说到时间的格式化显示，就要说老朋友SimpleDateFormat了，之前格式化Date就要用上。但是我们知道SimpleDateFormat是线程不安全的，还不清楚的，请看这篇文章java的SimpleDateFormat线程不安全出问题了，虚竹教你多种解决方案

DateTimeFormatter常用的用法

格式化

ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.now();
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd'T'HH:mm ZZZZ");
System.out.println(formatter.format(zonedDateTime));

DateTimeFormatter usFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("E, MMMM/dd/yyyy HH:mm", Locale.US);
System.out.println(usFormatter.format(zonedDateTime));

DateTimeFormatter chinaFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy MMM dd EE HH:mm", Locale.CHINA);
System.out.println(chinaFormatter.format(zonedDateTime));

image-202107209416958

解析

DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy年MM月dd日 HH时mm分ss秒");
String dateTime = "2021年08月22日 13时14分20秒";
LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.parse(dateTime, formatter);
System.out.println(localDateTime);

image-2021082291306050

大家有没有注意到，parse方法 是放在LocalDateTime类中 的，而不是DateTimeFormatter类中 。这样的设计符合正常的思路想法，想解析出LocalDateTime 的日期时间，那就用LocalDateTime 。想解析其他的JSR-310的日期时间对象，那就用对应的日期时间对象去解析。

博主把常用的日期时间API都看了，这些里面除了Clock （时钟不需要解析的），其他都有实现parse方法 。

image-20210824903956

DateTimeFormatter的坑

1、在正常配置按照标准格式的字符串日期，是能够正常转换的。如果月，日，时，分，秒在不足两位的情况需要补0，否则的话会转换失败，抛出异常。

DateTimeFormatter DATE_TIME_FORMATTER = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS");
LocalDateTime dt1 = LocalDateTime.parse("2021-7-20 23:46:43.946", DATE_TIME_FORMATTER);
System.out.println(dt1);

会报错：

image-202107208183

java.time.format.DateTimeParseException: Text '2021-7-20 23:46:43.946' could not be parsed at index 5

分析原因：是格式字符串与实际的时间不匹配

“yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS”

“2021-7-20 23:46:43.946”

中间的月份格式是MM，实际时间是7

解决方案：保持格式字符串与实际的时间匹配

DateTimeFormatter DATE_TIME_FORMATTER = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS");
LocalDateTime dt1 = LocalDateTime.parse("2021-07-20 23:46:43.946", DATE_TIME_FORMATTER);
System.out.println(dt1);

image-20210720504067

2、YYYY和DD谨慎使用

LocalDate date = LocalDate.of(2020,12,31);
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("YYYYMM");
// 结果是 202112
System.out.println( formatter.format(date));

image-202107208183

Java’s DateTimeFormatter pattern “YYYY” gives you the week-based-year, (by default, ISO-8601 standard) the year of the Thursday of that week.

YYYY是取的当前周所在的年份，week-based year 是 ISO 8601 规定的。2020年12月31号，周算年份，就是2021年

image-2021072059555

 private static void tryit(int Y, int M, int D, String pat) {
        DateTimeFormatter fmt = DateTimeFormatter.ofPattern(pat);
        LocalDate         dat = LocalDate.of(Y,M,D);
        String            str = fmt.format(dat);
        System.out.printf("Y=%04d M=%02d D=%02d " +
            "formatted with " +
            "\"%s\" -> %s\n",Y,M,D,pat,str);
    }
    public static void main(String[] args){
        tryit(2020,01,20,"MM/DD/YYYY");
        tryit(2020,01,21,"DD/MM/YYYY");
        tryit(2020,01,22,"YYYY-MM-DD");
        tryit(2020,03,17,"MM/DD/YYYY");
        tryit(2020,03,18,"DD/MM/YYYY");
        tryit(2020,03,19,"YYYY-MM-DD");
    }

Y=2020 M=01 D=20 formatted with "MM/DD/YYYY" -> 01/20/2020
Y=2020 M=01 D=21 formatted with "DD/MM/YYYY" -> 21/01/2020
Y=2020 M=01 D=22 formatted with "YYYY-MM-DD" -> 2020-01-22
Y=2020 M=03 D=17 formatted with "MM/DD/YYYY" -> 03/77/2020
Y=2020 M=03 D=18 formatted with "DD/MM/YYYY" -> 78/03/2020
Y=2020 M=03 D=19 formatted with "YYYY-MM-DD" -> 2020-03-79

最后三个日期是有问题的，因为大写的DD代表的是处于这一年中那一天，不是处于这个月的那一天，但是dd就没有问题。

例子参考于：https://www.cnblogs.com/tonyY/p/12153335.html

所以建议使用yyyy和dd。

3、DateTimeFormatter.format(Instant)会报错

报错信息：

java.time.temporal.UnsupportedTemporalTypeException: Unsupported field: YearOfEra

分析原因：

代码**DateTimeFormatter.format(Instant)**是怎么处理的呢？

    public String format(TemporalAccessor temporal) {
        StringBuilder buf = new StringBuilder(32);
        formatTo(temporal, buf);
        return buf.toString();
    }

首先new了个StringBuilder对象，用来拼接字符串；

然后调用**formatTo(temporal, buf)**方法

public void formatTo(TemporalAccessor temporal, Appendable appendable) {
    Objects.requireNonNull(temporal, "temporal");
    Objects.requireNonNull(appendable, "appendable");
    try {
        DateTimePrintContext context = new DateTimePrintContext(temporal, this);
        if (appendable instanceof StringBuilder) {
            printerParser.format(context, (StringBuilder) appendable);
        } else {
            // buffer output to avoid writing to appendable in case of error
            StringBuilder buf = new StringBuilder(32);
            printerParser.format(context, buf);
            appendable.append(buf);
        }
    } catch (IOException ex) {
        throw new DateTimeException(ex.getMessage(), ex);
    }
}

**formatTo(temporal, buf)**方法也是先判断两个入参空处理。

然后，Instant对象被封装在一个新new的DateTimePrintContext对象

运行demo有问题，进行排查

//根据特定格式格式化日期
DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd");
String dateStr = DateUtil.format(new Date(),dtf);
System.out.println(dateStr);

image-20210725195348793

到这里已经是jdk的源码了DateTimeFormatter.format

image-20210725195424950

image-20210725195522610

image-20210725195636339

从上面可知，会调用 NumberPrinterParser.format() NumberPrinterParser是在DateTimeFormatterBuilder类中的。

image-20210725195947802

到这一步会报错

image-20210725200153850

为什么会报错呢，我们来看下context.getValue(field)发生了什么：

image-20210725200349650

从上面代码可行，temporal实际上是Instant对象，Instant.getLong只支持四种字段类型。。

NANO_OF_SECOND
MICRO_OF_SECOND
MILLI_OF_SECOND
INSTANT_SECONDS

image-20210725200551164

如果不是上面这几种字段类型，则抛出异常

DateUtil.format当遇到DateTimeFormatter会将Date对象首先转换为Instant，因为缺少时区，导致报错。

解决方案：

/**
 * 根据特定格式格式化日期
 *
 * @param date   被格式化的日期
 * @param format
 * @return 格式化后的字符串
 * @since 5.0.0
 */
public static String format(Date date, DateTimeFormatter format) {
   if (null == format || null == date) {
      return null;
   }
   Instant instant = date.toInstant();
   ZonedDateTime zonedDateTime = instant.atZone(ZoneId.systemDefault());
   LocalDateTime localDateTime = zonedDateTime.toLocalDateTime();
   return format.format(localDateTime);
}

先把date类型转化为LocalDateTime类型，然后再进行DateTimeFormatter.format(LocalDateTime)的格式化

测试demo

//根据特定格式格式化日期
String str = "2021-07-25 20:11:25";
DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:dd");
Date date = DateUtil.parse(str);
String dateStr = DateUtil.format(date,dtf);
System.out.println(dateStr);
Assert.assertEquals(str, dateStr);

image-20210725201444728

DateTimeFormatterBuilder

DateTimeFormatterBuilder类说明

DateTimeFormatter 的所有格式化器都是用DateTimeFormatterBuilder 建造器类创建的。

看下面两个ofPattern 源码：

//DateTimeFormatter
public static DateTimeFormatter ofPattern(String pattern) {
        return new DateTimeFormatterBuilder().appendPattern(pattern).toFormatter();
    }
    
     public static DateTimeFormatter ofPattern(String pattern, Locale locale) {
        return new DateTimeFormatterBuilder().appendPattern(pattern).toFormatter(locale);
    }

解析风格配置

官方提供了四种解析风格的配置，如下枚举 SettingsParser ：

 static enum SettingsParser implements DateTimePrinterParser {
     // 大小写敏感
        SENSITIVE,
     // 大小写不敏感
        INSENSITIVE,
     //严格
        STRICT,
     //宽松
        LENIENT;
        ...
        }

对应DateTimeFormatterBuilder 类中的方法：

// 大小写敏感
public DateTimeFormatterBuilder parseCaseSensitive()
// 大小写不敏感
public DateTimeFormatterBuilder parseCaseInsensitive()
// 严格
public DateTimeFormatterBuilder parseStrict()
// 宽松
public DateTimeFormatterBuilder parseLenient()

这四个方法对应的源码如下:

// 大小写敏感
public DateTimeFormatterBuilder parseCaseSensitive() {
        appendInternal(SettingsParser.SENSITIVE);
        return this;
    }
// 大小写不敏感
 public DateTimeFormatterBuilder parseCaseInsensitive() {
        appendInternal(SettingsParser.INSENSITIVE);
        return this;
    }
// 严格
 public DateTimeFormatterBuilder parseStrict() {
        appendInternal(SettingsParser.STRICT);
        return this;
    }
// 宽松
public DateTimeFormatterBuilder parseLenient() {
        appendInternal(SettingsParser.LENIENT);
        return this;
    }

可以看出，都是调用appendInternal 方法。

接着往下看 appendInternal 源码：

 private int appendInternal(DateTimePrinterParser pp) {
        Objects.requireNonNull(pp, "pp");
        if (active.padNextWidth > 0) {
            if (pp != null) {
                pp = new PadPrinterParserDecorator(pp, active.padNextWidth, active.padNextChar);
            }
            active.padNextWidth = 0;
            active.padNextChar = 0;
        }
        active.printerParsers.add(pp);
        active.valueParserIndex = -1;
        return active.printerParsers.size() - 1;
    }

其中active 是一个DateTimeFormatterBuilder 实例，且这个DateTimeFormatterBuilder 实例内部有一个列表 List< DateTimePrinterParser > ，看了源码可知，真正做解析工作的是DateTimePrinterParser 对应的实例来做的。

DateTimePrinterParser 的源码：

 interface DateTimePrinterParser {

        boolean format(DateTimePrintContext context, StringBuilder buf);

        int parse(DateTimeParseContext context, CharSequence text, int position);
    }

源码有一共有16个DateTimePrinterParser 的实例。

//1.Composite printer and parser.
static final class CompositePrinterParser implements DateTimePrinterParser {...}

//2.Pads the output to a fixed width.
static final class PadPrinterParserDecorator implements DateTimePrinterParser {...}

//3.Enumeration to apply simple parse settings.
static enum SettingsParser implements DateTimePrinterParser{...}

//4. Defaults a value into the parse if not currently present.
static class DefaultValueParser implements DateTimePrinterParser {...}

//5.Prints or parses a character literal.
static final class CharLiteralPrinterParser implements DateTimePrinterParser {...}

//6.Prints or parses a string literal.
static final class StringLiteralPrinterParser implements DateTimePrinterParser {...}

//7.Prints and parses a numeric date-time field with optional padding.
static class NumberPrinterParser implements DateTimePrinterParser {...}

//8.Prints and parses a numeric date-time field with optional padding.
static final class FractionPrinterParser implements DateTimePrinterParser {...}

//9.Prints or parses field text.
static final class TextPrinterParser implements DateTimePrinterParser  {...}

//10.Prints or parses an ISO-8601 instant.
static final class InstantPrinterParser implements DateTimePrinterParser  {...}

//11.Prints or parses an offset ID.
static final class OffsetIdPrinterParser implements DateTimePrinterParser   {...}

//12.Prints or parses an offset ID.
static final class LocalizedOffsetIdPrinterParser implements DateTimePrinterParser {...}

//13.Prints or parses a zone ID.
static class ZoneIdPrinterParser implements DateTimePrinterParser {...}

//14. Prints or parses a chronology.
 static final class ChronoPrinterParser implements DateTimePrinterParser {...}

//15.Prints or parses a localized pattern.
static final class LocalizedPrinterParser implements DateTimePrinterParser {...}

//16.Prints or parses a localized pattern from a localized field.
 static final class WeekBasedFieldPrinterParser implements DateTimePrinterParser {...}

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