LocalDateTime、OffsetDateTime、ZonedDateTime互轉，這一篇絕對

時間  2021-01-30
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LocalDateTime、OffsetDateTime、ZonedDateTime互轉，這一篇絕對

前言

你好，我是A哥(YourBatman)。java

在JSR 310日期時間體系了，一共有三個API可用於表示日期時間：程序員

  • LocalDateTime：本地日期時間
  • OffsetDateTime：帶偏移量的日期時間
  • ZonedDateTime：帶時區的日期時間

也許平時開發中你只用到過LocalDateTime這個API，那是極好的，可是不能止步於此，不然就too樣too森破了。數據庫

隨着場景的多樣性變化，我們開發者接觸到OffsetDateTime/ZonedDateTime的機率愈來愈大，但凡和國際化產生上關係的大機率都會用獲得它們。本文依然站在實用的角度，輔以具體代碼示例，介紹它三。網絡

本文提綱

LocalDateTime、OffsetDateTime、ZonedDateTime互轉，這一篇絕對

版本約定

  • JDK：8

正文

下面這張圖是一個完整的日期時間，拆解各個部分的含義，一目瞭然（建議收藏此圖）：架構

LocalDateTime、OffsetDateTime、ZonedDateTime互轉，這一篇絕對

由於LocalDate、LocalTime等理解起來比較簡單，就不用再花筆墨介紹了，重點放在LocalDateTime、OffsetDateTime、ZonedDateTime它三身上。ide

什麼是LocalDateTime？

LocalDateTime、OffsetDateTime、ZonedDateTime互轉，這一篇絕對

ISO-8601日曆系統中不帶時區的日期時間。code

說明：ISO-8601日系統是現今世界上絕大部分國家/地區使用的，這就是咱們國人所說的公曆，有閏年的特性orm

LocalDateTime是一個不可變的日期-時間對象，它表示一個日期時間，一般被視爲年-月-日-小時-分鐘-秒。還能夠訪問其餘日期和時間字段，如day-of-year、day-of-week和week-of-year等等，它的精度能達納秒級別。中間件

該類不存儲時區，因此適合日期的描述，好比用於生日、deadline等等。可是請記住，若是沒有偏移量/時區等附加信息，一個時間是不能表示時間線上的某一時刻的。對象

代碼示例

最大/最小值：

@Test
public void test1() {
    LocalDateTime min = LocalDateTime.MIN;
    LocalDateTime max = LocalDateTime.MAX;

    System.out.println("LocalDateTime最小值：" + min);
    System.out.println("LocalDateTime最大值：" + max);
    System.out.println(min.getYear() + "-" + min.getMonthValue() + "-" + min.getDayOfMonth());
    System.out.println(max.getYear() + "-" + max.getMonthValue() + "-" + max.getDayOfMonth());
}

輸出：
LocalDateTime最小值：-999999999-01-01T00:00
LocalDateTime最大值：+999999999-12-31T23:59:59.999999999
-999999999-1-1
999999999-12-31

構造：

@Test
public void test2() {
    System.out.println("當前時區的本地時間：" + LocalDateTime.now());
    System.out.println("當前時區的本地時間：" + LocalDateTime.of(LocalDate.now(), LocalTime.now()));

    System.out.println("紐約時區的本地時間：" + LocalDateTime.now(ZoneId.of("America/New_York")));
}

輸出：
當前時區的本地時間：2021-01-17T17:00:41.446
當前時區的本地時間：2021-01-17T17:00:41.447
紐約時區的本地時間：2021-01-17T04:00:41.450

注意，最後一個構造傳入了ZoneId，並非說LocalDateTime和時區有關了，而是告訴說這個Local指的是紐約，細品這句話。

計算：

@Test
public void test3() {
    LocalDateTime now = LocalDateTime.now(ZoneId.systemDefault());
    System.out.println("計算前：" + now);

    // 加3天
    LocalDateTime after = now.plusDays(3);
    // 減4個小時
    after = after.plusHours(-3); // 效果同now.minusDays(3);
    System.out.println("計算後：" + after);

    // 計算時間差
    Period period = Period.between(now.toLocalDate(), after.toLocalDate());
    System.out.println("相差天數：" + period.getDays());
    Duration duration = Duration.between(now.toLocalTime(), after.toLocalTime());
    System.out.println("相差小時數：" + duration.toHours());
}

輸出：
計算前：2021-01-17T17:10:15.381
計算後：2021-01-20T14:10:15.381
相差天數：3
相差小時數：-3

格式化：

@Test
public void test4() {
    LocalDateTime now = LocalDateTime.now(ZoneId.systemDefault());
    // System.out.println("格式化輸出：" + DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE_TIME.format(now));
    System.out.println("格式化輸出（本地化輸出，中文環境）：" + DateTimeFormatter.ofLocalizedDateTime(FormatStyle.SHORT, FormatStyle.SHORT).format(now));

    String dateTimeStrParam = "2021-01-17 18:00:00";
    System.out.println("解析後輸出：" + LocalDateTime.parse(dateTimeStrParam, DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss", Locale.US)));
}

輸出：
格式化輸出（本地化輸出，中文環境）：21-1-17 下午5:15
解析後輸出：2021-01-17T18:00

什麼是OffsetDateTime？

LocalDateTime、OffsetDateTime、ZonedDateTime互轉，這一篇絕對

ISO-8601日曆系統中與UTC偏移量有關的日期時間。OffsetDateTime是一個帶有偏移量的日期時間類型。存儲有精確到納秒的日期時間，以及偏移量。能夠簡單理解爲 OffsetDateTime = LocalDateTime + ZoneOffset。

LocalDateTime、OffsetDateTime、ZonedDateTime互轉，這一篇絕對

OffsetDateTime、ZonedDateTime和Instant它們三都能在時間線上以納秒精度存儲一個瞬間（請注意：LocalDateTime是不行的），也可理解我某個時刻。OffsetDateTime和Instant可用於模型的字段類型，由於它們都表示瞬間值而且還不可變，因此適合網絡傳輸或者數據庫持久化。

ZonedDateTime不適合網絡傳輸/持久化，由於即便同一個ZoneId時區，不一樣地方獲取到瞬時值也有可能不同

代碼示例

最大/最小值：

@Test
public void test5() {
    OffsetDateTime min = OffsetDateTime.MIN;
    OffsetDateTime max = OffsetDateTime.MAX;

    System.out.println("OffsetDateTime最小值：" + min);
    System.out.println("OffsetDateTime最大值：" + max);
    System.out.println(min.getOffset() + ":" + min.getYear() + "-" + min.getMonthValue() + "-" + min.getDayOfMonth());
    System.out.println(max.getOffset() + ":" + max.getYear() + "-" + max.getMonthValue() + "-" + max.getDayOfMonth());
}

輸出：
OffsetDateTime最小值：-999999999-01-01T00:00+18:00
OffsetDateTime最大值：+999999999-12-31T23:59:59.999999999-18:00
+18:00:-999999999-1-1
-18:00:999999999-12-31

偏移量的最大值是+18，最小值是-18，這是由ZoneOffset內部的限制決定的。

構造：

@Test
public void test6() {
    System.out.println("當前位置偏移量的本地時間：" + OffsetDateTime.now());
    System.out.println("偏移量-4（紐約）的本地時間：：" + OffsetDateTime.of(LocalDateTime.now(), ZoneOffset.of("-4")));

    System.out.println("紐約時區的本地時間：" + OffsetDateTime.now(ZoneId.of("America/New_York")));
}

輸出：
當前位置偏移量的本地時間：2021-01-17T19:02:06.328+08:00
偏移量-4（紐約）的本地時間：：2021-01-17T19:02:06.329-04:00
紐約時區的本地時間：2021-01-17T06:02:06.330-05:00

計算：
略

格式化：

@Test
public void test7() {
    OffsetDateTime now = OffsetDateTime.now(ZoneId.systemDefault());
    System.out.println("格式化輸出（本地化輸出，中文環境）：" + DateTimeFormatter.ofLocalizedDateTime(FormatStyle.SHORT, FormatStyle.SHORT).format(now));

    String dateTimeStrParam = "2021-01-17T18:00:00+07:00";
    System.out.println("解析後輸出：" + OffsetDateTime.parse(dateTimeStrParam));
}

輸出：
格式化輸出（本地化輸出，中文環境）：21-1-17 下午7:06
解析後輸出：2021-01-17T18:00+07:00

轉換：
LocalDateTime -> OffsetDateTime

@Test
public void test8() {
    LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(2021, 01, 17, 18, 00, 00);
    System.out.println("當前時區（北京）時間爲：" + localDateTime);

    // 轉換爲偏移量爲 -4的OffsetDateTime時間
    // 一、-4地方的晚上18點
    System.out.println("-4偏移量地方的晚上18點：" + OffsetDateTime.of(localDateTime, ZoneOffset.ofHours(-4)));
    System.out.println("-4偏移量地方的晚上18點（方式二）：" + localDateTime.atOffset(ZoneOffset.ofHours(-4)));
    // 二、北京時間晚上18:00 對應的-4地方的時間點
    System.out.println("當前地區對應的-4地方的時間：" + OffsetDateTime.ofInstant(localDateTime.toInstant(ZoneOffset.ofHours(8)), ZoneOffset.ofHours(-4)));
}

輸出：
當前時區（北京）時間爲：2021-01-17T18:00
-4偏移量地方的晚上18點：2021-01-17T18:00-04:00
-4偏移量地方的晚上18點（方式二）：2021-01-17T18:00-04:00
當前地區對應的-4地方的時間：2021-01-17T06:00-04:00

經過此例值得注意的是：LocalDateTime#atOffset()/atZone()只是增長了偏移量/時區，本地時間是並無改變的。若想實現本地時間到其它偏移量的對應的時間只能經過其ofInstant()系列構造方法。

OffsetDateTime -> LocalDateTime

@Test
public void test81() {
    OffsetDateTime offsetDateTime = OffsetDateTime.of(LocalDateTime.now(), ZoneOffset.ofHours(-4));
    System.out.println("-4偏移量時間爲：" + offsetDateTime);

    // 轉爲LocalDateTime 注意：時間仍是未變的哦
    System.out.println("LocalDateTime的表示形式：" + offsetDateTime.toLocalDateTime());
}

輸出：
-4偏移量時間爲：2021-01-17T19:33:28.139-04:00
LocalDateTime的表示形式：2021-01-17T19:33:28.139

什麼是ZonedDateTime？

LocalDateTime、OffsetDateTime、ZonedDateTime互轉，這一篇絕對

ISO-8601國際標準日曆系統中帶有時區的日期時間。它存儲全部的日期和時間字段，精度爲納秒，以及一個時區，帶有用於處理不明確的本地日期時間的時區偏移量。

這個API能夠處理從LocalDateTime -> Instant -> ZonedDateTime的轉換，其中用zone時區來表示偏移量（並不是直接用offset哦）。兩個時間點之間的轉換會涉及到使用從ZoneId訪問的規則計算偏移量（換句話說：偏移量並不是寫死而是根據規則計算出來的）。

獲取瞬間的偏移量很簡單，由於每一個瞬間只有一個有效的偏移量。可是，獲取本地日期時間的偏移量並不簡單。存在這三種狀況：

  • 正常狀況：有一個有效的偏移量。對於一年中的絕大多數時間，適用正常狀況，即本地日期時間只有一個有效的偏移量
  • 時間間隙狀況：沒有有效偏移量。這是因爲夏令時開始時從「冬季」改成「夏季」而致使時鐘向前撥的時候。在間隙中，沒有有效偏移量
  • 重疊狀況：有兩個有效偏移量。這是因爲秋季夏令時從「夏季」到「冬季」的變化，時鐘會向後撥。在重疊部分中，有兩個有效偏移量

這三種狀況若是要本身處理，估計頭都大了。這就是使用JSR 310的優點，ZonedDateTime全幫你搞定，讓你使用無憂。

ZonedDateTime可簡單認爲是LocalDateTime和ZoneId的組合。而ZoneOffset是其內置的動態計算出來的一個次要信息，以確保輸出一個瞬時值而存在，畢竟在某個瞬間偏移量ZoneOffset確定是肯定的。ZonedDateTime也能夠理解爲保存的狀態至關於三個獨立的對象：LocalDateTime、ZoneId和ZoneOffset。某個瞬間 = LocalDateTime + ZoneOffset。ZoneId肯定了偏移量如何改變的規則。因此偏移量咱們並不能自由設置（不提供set方法，構造時也不行），由於它由ZoneId來控制的。

LocalDateTime、OffsetDateTime、ZonedDateTime互轉，這一篇絕對

代碼示例

構造：

@Test
public void test9() {
    System.out.println("當前位置偏移量的本地時間：" + ZonedDateTime.now());
    System.out.println("紐約時區的本地時間：" + ZonedDateTime.of(LocalDateTime.now(), ZoneId.of("America/New_York")));

    System.out.println("北京實現對應的紐約時區的本地時間：" + ZonedDateTime.now(ZoneId.of("America/New_York")));
}

輸出：
當前位置偏移量的本地時間：2021-01-17T19:25:10.520+08:00[Asia/Shanghai]
紐約時區的本地時間：2021-01-17T19:25:10.521-05:00[America/New_York]
北京實現對應的紐約時區的本地時間：2021-01-17T06:25:10.528-05:00[America/New_York]

計算：
略

格式化：
略

轉換：
LocalDateTime -> ZonedDateTime

@Test
public void test10() {
    LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(2021, 01, 17, 18, 00, 00);
    System.out.println("當前時區（北京）時間爲：" + localDateTime);

    // 轉換爲偏移量爲 -4的OffsetDateTime時間
    // 一、-4地方的晚上18點
    System.out.println("紐約時區晚上18點：" + ZonedDateTime.of(localDateTime, ZoneId.of("America/New_York")));
    System.out.println("紐約時區晚上18點（方式二）：" + localDateTime.atZone(ZoneId.of("America/New_York")));
    // 二、北京時間晚上18:00 對應的-4地方的時間點
    System.out.println("北京地區此時間對應的紐約的時間：" + ZonedDateTime.ofInstant(localDateTime.toInstant(ZoneOffset.ofHours(8)), ZoneOffset.ofHours(-4)));
    System.out.println("北京地區此時間對應的紐約的時間：" + ZonedDateTime.ofInstant(localDateTime, ZoneOffset.ofHours(8), ZoneOffset.ofHours(-4)));
}

輸出：
當前時區（北京）時間爲：2021-01-17T18:00
紐約時區晚上18點：2021-01-17T18:00-05:00[America/New_York]
紐約時區晚上18點（方式二）：2021-01-17T18:00-05:00[America/New_York]
北京地區此時間對應的紐約的時間：2021-01-17T06:00-04:00
北京地區此時間對應的紐約的時間：2021-01-17T06:00-04:00

OffsetDateTime -> ZonedDateTime

@Test
public void test101() {
    OffsetDateTime offsetDateTime = OffsetDateTime.of(LocalDateTime.now(), ZoneOffset.ofHours(-4));
    System.out.println("-4偏移量時間爲：" + offsetDateTime);

    // 轉換爲ZonedDateTime的表示形式
    System.out.println("ZonedDateTime的表示形式：" + offsetDateTime.toZonedDateTime());
    System.out.println("ZonedDateTime的表示形式：" + offsetDateTime.atZoneSameInstant(ZoneId.of("America/New_York")));
    System.out.println("ZonedDateTime的表示形式：" + offsetDateTime.atZoneSimilarLocal(ZoneId.of("America/New_York")));
}

-4偏移量時間爲：2021-01-17T19:43:28.320-04:00
ZonedDateTime的表示形式：2021-01-17T19:43:28.320-04:00
ZonedDateTime的表示形式：2021-01-17T18:43:28.320-05:00[America/New_York]
ZonedDateTime的表示形式：2021-01-17T19:43:28.320-05:00[America/New_York]

本例有值得關注的點：

  • atZoneSameInstant()：將此日期時間與時區結合起來建立ZonedDateTime，以確保結果具備相同的Instant
    • 全部偏移量-4 -> -5，時間點也從19 -> 18，確保了Instant保持一致嘛
  • atZoneSimilarLocal：將此日期時間與時區結合起來建立ZonedDateTime，以確保結果具備相同的本地時間
    • 因此直接效果和toLocalDateTime()是同樣的，可是它會盡量的保留偏移量（因此你看-4變爲了-5，保持了真實的偏移量）

我這裏貼出紐約2021年的夏令時時間區間：

LocalDateTime、OffsetDateTime、ZonedDateTime互轉，這一篇絕對

也就是說在2021.03.14 - 2021.11.07期間，紐約的偏移量是-4，其他時候是-5。那麼再看這個例子（我把時間改成5月5號，也就是處於夏令營期間）：

@Test
public void test101() {
    OffsetDateTime offsetDateTime = OffsetDateTime.of(LocalDateTime.of(2021, 05, 05, 18, 00, 00), ZoneOffset.ofHours(-4));
    System.out.println("-4偏移量時間爲：" + offsetDateTime);

    // 轉換爲ZonedDateTime的表示形式
    System.out.println("ZonedDateTime的表示形式：" + offsetDateTime.toZonedDateTime());
    System.out.println("ZonedDateTime的表示形式：" + offsetDateTime.atZoneSameInstant(ZoneId.of("America/New_York")));
    System.out.println("ZonedDateTime的表示形式：" + offsetDateTime.atZoneSimilarLocal(ZoneId.of("America/New_York")));
}

輸出：
-4偏移量時間爲：2021-05-05T18:00-04:00
ZonedDateTime的表示形式：2021-05-05T18:00-04:00
ZonedDateTime的表示形式：2021-05-05T18:00-04:00[America/New_York]
ZonedDateTime的表示形式：2021-05-05T18:00-04:00[America/New_York]

看到了吧，偏移量變爲了-4。感覺到夏令時的「威力」了吧。

OffsetDateTime和ZonedDateTime的區別

LocalDateTime、OffsetDateTime、ZonedDateTime這三個哥們，LocalDateTime好理解，通常都沒有異議。可是不少同窗對OffsetDateTime和ZonedDateTime傻傻分不清，這裏說說它倆的區別。

  1. OffsetDateTime = LocalDateTime + 偏移量ZoneOffset；ZonedDateTime = LocalDateTime + 時區ZoneId
  2. OffsetDateTime能夠隨意設置偏移值，但ZonedDateTime沒法自由設置偏移值，由於此值是由時區ZoneId控制的
  3. OffsetDateTime沒法支持夏令時等規則，但ZonedDateTime能夠很好的處理夏令時調整
  4. OffsetDateTime得益於不變性通常用於數據庫存儲、網絡通訊；而ZonedDateTime得益於其時區特性，通常在指定時區裏顯示時間很是方便，無需認爲干預規則
  5. OffsetDateTime表明一個瞬時值，而ZonedDateTime的值是不穩定的，須要在某個瞬時根據當時的規則計算出來偏移量從而肯定實際值

總的來講，OffsetDateTime和ZonedDateTime的區別主要在於ZoneOffset和ZoneId的區別。若是你只是用來傳遞數據，請使用OffsetDateTime，若你想在特定時區裏作時間顯示那麼請務必使用ZonedDateTime。

總結

本着拒絕淺嘗輒止的態度，深度剖析了不少同窗可能不太熟悉的OffsetDateTime、ZonedDateTime兩個API。總而言之，想要真正掌握日期時間體系（不限於Java語言，而是全部語言，甚至平常生活），對時區、偏移量的瞭解是繞不過去的砍，這塊知識有所欠缺的朋友可往前翻翻補補課。

最後在使用它們三的過程當中，有兩個提醒給你：

  1. 全部日期/時間都是不可變的類型，因此若須要比較的話，請不要使用==，而是用equals()方法。
    二、任什麼時候候，構造一個日期時間（包括它們三）請永遠務必顯示的指定時區，哪怕是默認時區。這麼作的目的就是明確代碼的意圖，消除語義上的不肯定性。好比若沒指定時區，那究竟是寫代碼的人欠考慮了呢，仍是就是想用默認時區呢？總之顯示指定絕大部分狀況下比隱式「指定」語義上好得多。

本文思考題

看完了不必定懂，看懂了不必定會。來，文末3個思考題幫你覆盤：

  1. 如何用LocalDateTime描述美國紐約本地時間？
  2. OffsetDateTime和ZonedDateTime你到底該使用誰？
  3. 一我的的生日應該用什麼Java類型存儲呢？

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