建議收藏：徹底弄透Java處理GMT/UTC日期時間

作者：YourBatman 2021-01-18 07:43:12

本文內容較多，文字較長，預計超2w字，旨在全面的徹底幫你搞定Java對日期時間的處理，建議你可收藏，作為參考書留以備用。

你好，我是A哥(YourBatman)。

本系列的目的是明明白白、徹徹底底的搞定日期/時間處理的幾乎所有case。上篇文章鋪設所有涉及到的概念解釋，例如GMT、UTC、夏令時、時間戳等等，若你還沒看過，不僅強烈建議而是強制建議你前往用花5分鐘看一下，因為日期時間處理較為特殊，實戰必須基于對概念的了解，否則很可能依舊霧里看花。

❝說明：日期/時間的處理是日常開發非常常見的老大難，究其原因就是對日期時間的相關概念、應用場景不熟悉，所以不要忽視它❞上篇概念，本文落地實操，二者相輔相成，缺一不可。本文內容較多，文字較長，預計超2w字，旨在全面的徹底幫你搞定Java對日期時間的處理，建議你可收藏，作為參考書留以備用。

本文提綱

版本約定

JDK：8

✍正文

上文鋪了這么多概念，作為一枚Javaer最關心當然是這些“概念”在Java里的落地。平時工作中遇到時間如何處理?用Date還是JDK 8之后的日期時間API?如何解決跨時區轉換等等頭大問題。A哥向來管生管養，管殺管埋，因此本文就帶你領略一下，Java是如何實現GMT和UTC的?

眾所周知，JDK以版本8為界，有兩套處理日期/時間的API：

雖然我一直鼓勵棄用Date而支持在項目中只使用JSR 310日期時間類型，但是呢，由于Date依舊有龐大的存量用戶，所以本文也不落單，對二者的實現均進行闡述。

Date類型實現

java.util.Date在JDK 1.0就已存在，用于表示日期 + 時間的類型，縱使年代已非常久遠，并且此類的具有職責不單一，使用很不方便等諸多毛病，但由于十幾二十年的歷史原因存在，它的生命力依舊頑強，用戶量巨大。

先來認識下Date，看下這個例子的輸出：

@Test 
public void test1() { 
    Date currDate = new Date(); 
    System.out.println(currDate.toString()); 
    // 已經@Deprecated 
    System.out.println(currDate.toLocaleString()); 
    // 已經@Deprecated 
    System.out.println(currDate.toGMTString()); 
}

運行程序，輸出：

Fri Jan 15 10:22:34 CST 2021 
2021-1-15 10:22:34 
15 Jan 2021 02:22:34 GMT

第一個：標準的UTC時間(CST就代表了偏移量 +0800)第二個：本地時間，根據本地時區顯示的時間格式第三個：GTM時間，也就是格林威治這個時候的時間，可以看到它是凌晨2點(北京時間是上午10點哦)

第二個、第三個其實在JDK 1.1就都標記為@Deprecated過期了，基本禁止再使用。若需要轉換為本地時間 or GTM時間輸出的話，請使用格式化器java.text.DateFormat去處理。

時區/偏移量TimeZone

在JDK8之前，Java對時區和偏移量都是使用java.util.TimeZone來表示的。

一般情況下，使用靜態方法TimeZone#getDefault()即可獲得當前JVM所運行的時區，比如你在中國運行程序，這個方法返回的就是中國時區(也叫北京時區、北京時間)。

有的時候你需要做帶時區的時間轉換，譬如：接口返回值中既要有展示北京時間，也要展示紐約時間。這個時候就要獲取到紐約的時區，以北京時間為基準在其上進行帶時區轉換一把：

@Test 
public void test2() { 
    String patternStr = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"; 
    // 北京時間（new出來就是默認時區的時間） 
    Date bjDate = new Date(); 
 
    // 得到紐約的時區 
    TimeZone newYorkTimeZone = TimeZone.getTimeZone("America/New_York"); 
    // 根據此時區 將北京時間轉換為紐約的Date 
    DateFormat newYorkDateFormat = new SimpleDateFormat(patternStr); 
    newYorkDateFormat.setTimeZone(newYorkTimeZone); 
    System.out.println("這是北京時間：" + new SimpleDateFormat(patternStr).format(bjDate)); 
    System.out.println("這是紐約時間：" + newYorkDateFormat.format(bjDate)); 
}

運行程序，輸出：

這是北京時間：2021-01-15 11:48:16 
這是紐約時間：2021-01-14 22:48:16

(11 + 24) - 22 = 13，北京比紐約快13個小時沒毛病。

❝注意：兩個時間表示的應該是同一時刻，也就是常說的時間戳值是相等的❞那么問題來了，你怎么知道獲取紐約的時區用America/New_York這個zoneId呢?隨便寫個字符串行不行?

答案是當然不行，這是有章可循的。下面我介紹兩種查閱zoneId的方式，任你挑選：

方式一：用Java程序把所有可用的zoneId打印出來，然后查閱

@Test 
public void test3() { 
    String[] availableIDs = TimeZone.getAvailableIDs(); 
    System.out.println("可用zoneId總數：" + availableIDs.length); 
    for (String zoneId : availableIDs) { 
        System.out.println(zoneId); 
    } 
}

運行程序，輸出(大部分符合規律：/前表示所屬州，/表示城市名稱)：

可用zoneId總數：628 
Africa/Abidjan 
Africa/Accra 
... 
Asia/Chongqing // 亞洲/重慶 
Asia/Shanghai // 亞洲/上海 
Asia/Dubai // 亞洲/迪拜 
... 
America/New_York // 美洲/紐約 
America/Los_Angeles // 美洲/洛杉磯 
... 
Europe/London // 歐洲/倫敦 
... 
Etc/GMT 
Etc/GMT+0 
Etc/GMT+1 
...

值得注意的是并沒有 Asia/Beijing 哦。

❝說明：此結果基于JDK 8版本，不同版本輸出的總個數可能存在差異，但主流的ZoneId一般不會有變化❞

方式二：zoneId的列表是jre維護的一個文本文件，路徑是你JDK/JRE的安裝路徑。地址在.\jre\lib目錄的名為tzmappings的文本文件里。打開這個文件去ctrl + f找也是可以達到查找的目的的。

這兩種房子可以幫你找到ZoneId的字典方便查閱，但是還有這么一種情況：當前所在的城市呢，在tzmappings文件里根本沒有(比如沒有收錄)，那要獲取這個地方的時間去顯示怎么破呢?雖然概率很小，但不見得沒有嘛，畢竟全球那么多國家那么多城市呢~

Java自然也考慮到了這一點，因此也是有辦法的：指定其時區數字表示形式，其實也叫偏移量(不要告訴我這個地方的時區都不知道，那就真沒救了)，如下示例

@Test 
public void test4() { 
    System.out.println(TimeZone.getTimeZone("GMT+08:00").getID()); 
    System.out.println(TimeZone.getDefault().getID()); 
 
    // 紐約時間 
    System.out.println(TimeZone.getTimeZone("GMT-05:00").getID()); 
    System.out.println(TimeZone.getTimeZone("America/New_York").getID()); 
}

運行程序，輸出：

GMT+08:00 // 效果等同于Asia/Shanghai 
Asia/Shanghai 
GMT-05:00 // 效果等同于America/New_York 
America/New_York

值得注意的是，這里只能用GMT+08:00，而不能用UTC+08:00，原因下文有解釋。

設置默認時區

一般來說，JVM在哪里跑，默認時區就是哪。對于國內程序員來講，一般只會接觸到東八區，也就是北京時間(本地時間)。隨著國際合作越來越密切，很多時候需要日期時間國際化處理，舉個很實際的例子：同一份應用在阿里云部署、在AWS(海外)上也部署一份供海外用戶使用，此時同一份代碼部署在不同的時區了，怎么破?

倘若時區不同，那么勢必影響到程序的運行結果，很容易帶來計算邏輯的錯誤，很可能就亂套了。Java讓我們有多種方式可以手動設置/修改默認時區：

API方式：強制將時區設為北京時區TimeZone.setDefault(TimeZone.getDefault().getTimeZone("GMT+8"));
JVM參數方式：-Duser.timezone=GMT+8
運維設置方式：將操作系統主機時區設置為北京時區，這是推薦方式，可以完全對開發者無感，也方便了運維統一管理

據我了解，很多公司在阿里云、騰訊云、國內外的云主機上部署應用時，全部都是采用運維設置統一時區：中國時區，這種方式來管理的，這樣對程序來說就消除了默認時區不一致的問題，對開發者友好。

讓人惱火的夏令時

你知道嗎，中國曾經也使用過夏令時。

❝什么是夏令時?戳這里❞

離現在最近是1986年至1991年用過夏令時(每年4月中旬的第一個周日2時 - 9月中旬的第一個星期日2時止)：1986年5月4日至9月14日1987年4月12日至9月13日1988年4月10日至9月11日1989年4月16日至9月17日1990年4月15日至9月16日1991年4月14日至9月15日

夏令時是一個“非常煩人”的東西，大大的增加了日期時間處理的復雜度。比如這個靈魂拷問：若你的出生日期是1988-09-11 00:00:00(夏令時最后一天)且存進了數據庫，想一想，對此日期的格式化有沒有可能就會出問題呢，有沒有可能被你格式化成1988-09-10 23:00:00呢?

針對此拷問，我模擬了如下代碼：

@Test 
public void test5() throws ParseException { 
    String patterStr = "yyyy-MM-dd"; 
    DateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat(patterStr); 
 
    String birthdayStr = "1988-09-11"; 
    // 字符串 -> Date -> 字符串 
    Date birthday = dateFormat.parse(birthdayStr); 
    long birthdayTimestamp = birthday.getTime(); 
    System.out.println("老王的生日是：" + birthday); 
    System.out.println("老王的生日的時間戳是：" + birthdayTimestamp); 
 
    System.out.println("==============程序經過一番周轉，我的同時 方法入參傳來了生日的時間戳============="); 
    // 字符串 -> Date -> 時間戳 -> Date -> 字符串 
    birthday = new Date(birthdayTimestamp); 
    System.out.println("老王的生日是：" + birthday); 
    System.out.println("老王的生日的時間戳是：" + dateFormat.format(birthday)); 
}

這段代碼，在不同的JDK版本下運行，可能出現不同的結果，有興趣的可copy過去自行試試。

關于JDK處理夏令時(特指中國的夏令時)確實出現過問題且造成過bug，當時對應的JDK版本是1.8.0_2xx之前版本格式化那個日期出問題了，在這之后的版本貌似就沒問題了。這里我提供的版本信息僅供參考，若有遇到類似case就升級JDK版本到最新吧，一般就不會有問題了。

❝發生這個情況是在JDK非常小的版本號之間，不太好定位精確版本號界限，所以僅供參考❞

總的來說，只要你使用的是較新版本的JDK，開發者是無需關心夏令時問題的，即使全球仍有很多國家在使用夏令時，咱們只需要面向時區做時間轉換就沒問題。

Date時區無關性

類Date表示一個特定的時間瞬間，精度為毫秒。既然表示的是瞬間/時刻，那它必然和時區是無關的，看下面代碼：

@Test 
public void test6() { 
    String patterStr = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"; 
    Date currDate = new Date(System.currentTimeMillis()); 
 
    // 北京時區 
    DateFormat bjDateFormat = new SimpleDateFormat(patterStr); 
    bjDateFormat.setTimeZone(TimeZone.getDefault()); 
    // 紐約時區 
    DateFormat newYorkDateFormat = new SimpleDateFormat(patterStr); 
    newYorkDateFormat.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("America/New_York")); 
    // 倫敦時區 
    DateFormat londonDateFormat = new SimpleDateFormat(patterStr); 
    londonDateFormat.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("Europe/London")); 
 
    System.out.println("毫秒數:" + currDate.getTime() + ", 北京本地時間:" + bjDateFormat.format(currDate)); 
    System.out.println("毫秒數:" + currDate.getTime() + ", 紐約本地時間:" + newYorkDateFormat.format(currDate)); 
    System.out.println("毫秒數:" + currDate.getTime() + ", 倫敦本地時間:" + londonDateFormat.format(currDate)); 
}

運行程序，輸出：

毫秒數:1610696040244, 北京本地時間:2021-01-15 15:34:00 
毫秒數:1610696040244, 紐約本地時間:2021-01-15 02:34:00 
毫秒數:1610696040244, 倫敦本地時間:2021-01-15 07:34:00

也就是說，同一個毫秒值，根據時區/偏移量的不同可以展示多地的時間，這就證明了Date它的時區無關性。

確切的說：Date對象里存的是自格林威治時間( GMT)1970年1月1日0點至Date所表示時刻所經過的毫秒數，是個數值。

讀取字符串為Date類型

這是開發中極其常見的一種需求：client請求方扔給你一個字符串如"2021-01-15 18:00:00"，然后你需要把它轉為Date類型，怎么破?

問題來了，光禿禿的扔給我個字符串說是15號晚上6點時間，我咋知道你指的是北京的晚上6點，還是東京的晚上6點呢?還是紐約的晚上6點呢?

因此，對于字符串形式的日期時間，只有指定了時區才有意義。也就是說字符串 + 時區才能精確知道它是什么時刻，否則是存在歧義的。

也許你可能會說了，自己平時開發中前端就是扔個字符串給我，然后我就給格式化為一個Date類型，并沒有傳入時區參數，運行這么久也沒見出什么問題呀。如下所示：

@Test 
public void test7() throws ParseException { 
    String patterStr = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"; 
 
    // 模擬請求參數的時間字符串 
    String dateStrParam = "2020-01-15 18:00:00"; 
 
    // 模擬服務端對此服務換轉換為Date類型 
    DateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat(patterStr); 
    System.out.println("格式化器用的時區是：" + dateFormat.getTimeZone().getID()); 
    Date date = dateFormat.parse(dateStrParam); 
    System.out.println(date); 
}

運行程序，輸出：

格式化器用的時區是：Asia/Shanghai 
Wed Jan 15 18:00:00 CST 2020

看起來結果沒問題。事實上，這是因為默認情況下你們交互雙發就達成了契約：雙方均使用的是北京時間(時區)，既然是相同時區，所以互通有無不會有任何問題。不信你把你接口給海外用戶調試試?

對于格式化器來講，雖然說編程過程中一般情況下我們并不需要給DateFormat設置時區(那就用默認時區唄)就可正常轉換。但是作為高手的你必須清清楚楚，明明白白的知道這是由于交互雙發默認有個相同時區的契約存在。

SimpleDateFormat格式化

Java中對Date類型的輸入輸出/格式化，推薦使用DateFormat而非用其toString()方法。

DateFormat是一個時間格式化器抽象類，SimpleDateFormat是其具體實現類，用于以語言環境敏感的方式格式化和解析日期。它允許格式化(日期→文本)、解析(文本→日期)和規范化。

❝劃重點：對語言環境敏感，也就是說對環境Locale、時區TimeZone都是敏感的。既然敏感，那就是可定制的❞

對于一個格式化器來講，模式(模版)是其關鍵因素，了解一下：

日期/時間模式：格式化的模式由指定的字符串組成，未加引號的大寫/小寫字母(A-Z a-z)代表特定模式，用來表示模式含義，若想原樣輸出可以用單引號''包起來，除了英文字母其它均不解釋原樣輸出/匹配。下面是它規定的模式字母(其它字母原樣輸出)：

這個表格里出現了一些“特殊”的匹配類型，做如下解釋：

Text：格式化(Date -> String)，如果模式字母的數目是4個或更多，則使用完整形式;否則，如果可能的話，使用簡短或縮寫形式。對于解析(String -> Date)，這兩種形式都一樣，與模式字母的數量無關

@Test 
public void test9() throws ParseException { 
    String patternStr = "G GG GGGGG E EE EEEEE a aa aaaaa"; 
    Date currDate = new Date(); 
 
    System.out.println("↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓中文地區模式↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓"); 
    System.out.println("====================Date->String===================="); 
    DateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat(patternStr, Locale.CHINA); 
    System.out.println(dateFormat.format(currDate)); 
 
    System.out.println("====================String->Date===================="); 
    String dateStrParam = "公元 公元 公元 星期六 星期六 星期六 下午 下午 下午"; 
    System.out.println(dateFormat.parse(dateStrParam)); 
 
    System.out.println("↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓英文地區模式↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓"); 
    System.out.println("====================Date->String===================="); 
    dateFormat = new SimpleDateFormat(patternStr, Locale.US); 
    System.out.println(dateFormat.format(currDate)); 
 
    System.out.println("====================String->Date===================="); 
    dateStrParam = "AD ad bC Sat SatUrday sunDay PM PM Am"; 
    System.out.println(dateFormat.parse(dateStrParam)); 
}

運行程序，輸出：

↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓中文地區模式↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ 
====================Date->String==================== 
公元 公元 公元 星期六 星期六 星期六 下午 下午 下午 
====================String->Date==================== 
Sat Jan 03 12:00:00 CST 1970 
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓英文地區模式↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ 
====================Date->String==================== 
AD AD AD Sat Sat Saturday PM PM PM 
====================String->Date==================== 
Sun Jan 01 00:00:00 CST 1970

觀察打印結果，除了符合模式規則外，還能在String -> Date解析時總結出兩點結論：

英文單詞，不分區大小寫。如SatUrday sunDay都是沒問題，但是不能有拼寫錯誤
若有多個part表示一個意思，那么last win。如Sat SatUrday sunDay最后一個生效

對于Locale地域參數，因為中文不存在格式、縮寫方面的特性，因此這些規則只對英文地域(如Locale.US生效)

Number：格式化(Date -> String)，模式字母的數量是數字的【最小】數量，較短的數字被零填充到這個數量。對于解析(String -> Date)，模式字母的數量將被忽略，除非需要分隔兩個相鄰的字段
Year：對于格式化和解析，如果模式字母的數量是4個或更多，則使用特定于日歷的長格式。否則，使用日歷特定的簡短或縮寫形式
Month：如果模式字母的數量是3個或更多，則被解釋為文本;否則，它將被解釋為一個數字。
通用時區：如果該時區有名稱，如Pacific Standard Time、PST、CST等那就用名稱，否則就用GMT規則的字符串，如：GMT-08:00
RFC 822時區：遵循RFC 822格式，向下兼容通用時區(名稱部分除外)
ISO 8601時區：對于格式化，如果與GMT的偏移值為0(也就是格林威治時間嘍)，則生成“Z”;如果模式字母的數量為1，則忽略小時的任何分數。例如，如果模式是“X”，時區是“GMT+05:30”，則生成“+05”。在進行解析時，“Z”被解析為UTC時區指示符。一般時區不被接受。如果模式字母的數量是4個或更多，在構造SimpleDateFormat或應用模式時拋出IllegalArgumentException。

這個規則理解起來還是比較費勁的，在開發中一般不太建議使用此種模式。若要使用請務必本地做好測試

SimpleDateFormat的使用很簡單，重點是了解其規則模式。最后關于SimpleDateFormat的使用再強調這兩點哈：

SimpleDateFormat并非線程安全類，使用時請務必注意并發安全問題
若使用SimpleDateFormat去格式化成非本地區域(默認Locale)的話，那就必須在構造的時候就指定好，如Locale.US
對于Date類型的任何格式化、解析請統一使用SimpleDateFormat

JSR 310類型

曾經有個人做了個很有意思的投票，統計對Java API的不滿意程度。最終Java Date/Calendar API斬獲第二爛(第一爛是Java XML/DOM)，體現出它爛的點較多，這里給你例舉幾項：

定義并不一致，在java.util和java.sql包中竟然都有Date類，而且呢對它進行格式化/解析類竟然又跑到java.text去了，精神分裂啊

java.util.Date等類在建模日期的設計上行為不一致，缺陷明顯。包括易變性、糟糕的偏移值、默認值、命名等等

java.util.Date同時包含日期和時間，而其子類java.sql.Date卻僅包含日期，這是什么神繼承?

@Test 
public void test10() { 
    long currMillis = System.currentTimeMillis(); 
 
    java.util.Date date = new Date(currMillis); 
    java.sql.Date sqlDate = new java.sql.Date(currMillis); 
    java.sql.Time time = new Time(currMillis); 
    java.sql.Timestamp timestamp = new Timestamp(currMillis); 
 
    System.out.println("java.util.Date：" + date); 
    System.out.println("java.sql.Date：" + sqlDate); 
    System.out.println("java.sql.Time：" + time); 
    System.out.println("java.sql.Timestamp：" + timestamp); 
}

運行程序，輸出：

java.util.Date：Sat Jan 16 21:50:36 CST 2021 
java.sql.Date：2021-01-16 
java.sql.Time：21:50:36 
java.sql.Timestamp：2021-01-16 21:50:36.733

國際化支持得并不是好，比如跨時區操作、夏令時等等

Java 自己也實在忍不了這么難用的日期時間API了，于是在2014年隨著Java 8的發布引入了全新的JSR 310日期時間。JSR-310源于精品時間庫joda-time打造，解決了上面提到的所有問題，是整個Java 8最大亮點之一。

JSR 310日期/時間所有的 API都在java.time這個包內，沒有例外。

當然嘍，本文重點并不在于討論JSR 310日期/時間體系，而是看看JSR 310日期時間類型是如何處理上面Date類型遇到的那些case的。

時區/偏移量ZoneId

在JDK 8之前，Java使用java.util.TimeZone來表示時區。而在JDK 8里分別使用了ZoneId表示時區，ZoneOffset表示UTC的偏移量。

值得提前強調，時區和偏移量在概念和實際作用上是有較大區別的，主要體現在：

UTC偏移量僅僅記錄了偏移的小時分鐘而已，除此之外無任何其它信息。舉個例子：+08:00的意思是比UTC時間早8小時，沒有地理/時區含義，相應的-03:30代表的意思僅僅是比UTC時間晚3個半小時
時區是特定于地區而言的，它和地理上的地區(包括規則)強綁定在一起。比如整個中國都叫東八區，紐約在西五區等等

❝中國沒有夏令時，所有東八區對應的偏移量永遠是+8;紐約有夏令時，因此它的偏移量可能是-4也可能是-5哦❞

綜合來看，時區更好用。令人惱火的夏令時問題，若你使用UTC偏移量去表示那么就很麻煩，因為它可變：一年內的某些時期在原來基礎上偏移量 +1，某些時期 -1;但若你使用ZoneId時區去表示就很方便嘍，比如紐約是西五區，你在任何時候獲取其當地時間都是能得到正確答案的，因為它內置了對夏令時規則的處理，也就是說啥時候+1啥時候-1時區自己門清，不需要API調用者關心。

UTC偏移量更像是一種寫死偏移量數值的做法，這在天朝這種沒有時區規則(沒有夏令時)的國家不會存在問題，東八區和UTC+08:00效果永遠一樣。但在一些夏令時國家(如美國、法國等等)，就只能根據時區去獲取當地時間嘍。所以當你不了解當地規則時，最好是使用時區而非偏移量。

ZoneId

它代表一個時區的ID，如Europe/Paris。它規定了一些規則可用于將一個Instant時間戳轉換為本地日期/時間LocalDateTime。

上面說了時區ZoneId是包含有規則的，實際上描述偏移量何時以及如何變化的實際規則由java.time.zone.ZoneRules定義。ZoneId則只是一個用于獲取底層規則的ID。之所以采用這種方法，是因為規則是由政府定義的，并且經常變化，而ID是穩定的。

對于API調用者來說只需要使用這個ID(也就是ZoneId)即可，而無需關心更為底層的時區規則ZoneRules，和“政府”同步規則的事是它領域內的事就交給它嘍。如：夏令時這條規則是由各國政府制定的，而且不同國家不同年一般都不一樣，這個事就交由JDK底層的ZoneRules機制自行sync，使用者無需關心。

ZoneId在系統內是唯一的，它共包含三種類型的ID：

最簡單的ID類型：ZoneOffset，它由'Z'和以'+'或'-'開頭的id組成。如：Z、+18:00、-18:00
另一種類型的ID是帶有某種前綴形式的偏移樣式ID，例如'GMT+2'或'UTC+01:00'。可識別的(合法的)前綴是'UTC'， 'GMT'和'UT'
第三種類型是基于區域的ID(推薦使用)。基于區域的ID必須包含兩個或多個字符，且不能以'UTC'、'GMT'、'UT' '+'或'-'開頭。基于區域的id由配置定義好的，如Europe/Paris

概念說了一大推，下面給幾個代碼示例感受下吧。

1、獲取系統默認的ZoneId：

@Test 
public void test1() { 
    // JDK 1.8之前做法 
    System.out.println(TimeZone.getDefault()); 
    // JDK 1.8之后做法 
    System.out.println(ZoneId.systemDefault()); 
} 
 
輸出： 
Asia/Shanghai 
sun.util.calendar.ZoneInfo[id="Asia/Shanghai",offset=28800000,dstSavings=0,useDaylight=false,transitions=29,lastRule=null]

二者結果是一樣的，都是Asia/Shanghai。因為ZoneId方法底層就是依賴TimeZone，如圖：

2、指定字符串得到一個ZoneId：

@Test 
public void test2() { 
    System.out.println(ZoneId.of("Asia/Shanghai")); 
    // 報錯：java.time.zone.ZoneRulesException: Unknown time-zone ID: Asia/xxx 
    System.out.println(ZoneId.of("Asia/xxx")); 
}

很明顯，這個字符串也是不能隨便寫的。那么問題來了，可寫的有哪些呢?同樣的ZoneId提供了API供你獲取到所有可用的字符串id，有興趣的同學建議自行嘗試：

@Test 
public void test3() { 
    ZoneId.getAvailableZoneIds(); 
}

3、根據偏移量得到一個ZoneId：

@Test 
public void test4() { 
    ZoneId zoneId = ZoneId.ofOffset("UTC", ZoneOffset.of("+8")); 
    System.out.println(zoneId); 
    // 必須是大寫的Z 
    zoneId = ZoneId.ofOffset("UTC", ZoneOffset.of("Z")); 
    System.out.println(zoneId); 
} 
 
輸出： 
UTC+08:00 
UTC

這里第一個參數傳的前綴，可用值為："GMT", "UTC", or "UT"。當然還可以傳空串，那就直接返回第二個參數ZoneOffset。若以上都不是就報錯

注意：根據偏移量得到的ZoneId內部并無現成時區規則可用，因此對于有夏令營的國家轉換可能出問題，一般不建議這么去做。

4、從日期里面獲得時區：

@Test 
public void test5() { 
    System.out.println(ZoneId.from(ZonedDateTime.now())); 
    System.out.println(ZoneId.from(ZoneOffset.of("+8"))); 
 
    // 報錯：java.time.DateTimeException: Unable to obtain ZoneId from TemporalAccessor: 
    System.out.println(ZoneId.from(LocalDateTime.now())); 
    System.out.println(ZoneId.from(LocalDate.now())); 
}

雖然方法入參是TemporalAccessor，但是只接受帶時區的類型，LocalXXX是不行的，使用時稍加注意。

ZoneOffset

距離格林威治/UTC的時區偏移量，例如+02:00。值得注意的是它繼承自ZoneId，所以也可當作一個ZoneId來使用的，當然并不建議你這么去做，請獨立使用。

時區偏移量是時區與格林威治/UTC之間的時間差。這通常是固定的小時數和分鐘數。世界不同的地區有不同的時區偏移量。在ZoneId類中捕獲關于偏移量如何隨一年的地點和時間而變化的規則(主要是夏令時規則)，所以繼承自ZoneId。

1、最小/最大偏移量：因為偏移量傳入的是數字，這個是有限制的哦

@Test 
public void test6() { 
    System.out.println("最小偏移量：" + ZoneOffset.MIN); 
    System.out.println("最小偏移量：" + ZoneOffset.MAX); 
    System.out.println("中心偏移量：" + ZoneOffset.UTC); 
    // 超出最大范圍 
    System.out.println(ZoneOffset.of("+20")); 
} 
 
輸出： 
最小偏移量：-18:00 
最小偏移量：+18:00 
中心偏移量：Z 
 
java.time.DateTimeException: Zone offset hours not in valid range: value 20 is not in the range -18 to 18

2、通過時分秒構造偏移量(使用很方便，推薦)：

@Test 
public void test7() { 
    System.out.println(ZoneOffset.ofHours(8)); 
    System.out.println(ZoneOffset.ofHoursMinutes(8, 8)); 
    System.out.println(ZoneOffset.ofHoursMinutesSeconds(8, 8, 8)); 
 
    System.out.println(ZoneOffset.ofHours(-5)); 
 
    // 指定一個精確的秒數  獲取實例（有時候也很有用處） 
    System.out.println(ZoneOffset.ofTotalSeconds(8 * 60 * 60)); 
} 
 
// 輸出： 
+08:00 
+08:08 
+08:08:08 
-05:00 
+08:00

看來，偏移量是能精確到秒的哈，只不過一般來說精確到分鐘已經到頂了。

設置默認時區

ZoneId并沒有提供設置默認時區的方法，但是通過文章可知ZoneId獲取默認時區底層依賴的是TimeZone.getDefault()方法，因此設置默認時區方式完全遵照TimeZone的方式即可(共三種方式，還記得嗎?)。

讓人惱火的夏令時

因為有夏令時規則的存在，讓操作日期/時間的復雜度大大增加。但還好JDK盡量的屏蔽了這些規則對使用者的影響。因此：推薦使用時區(ZoneId)轉換日期/時間，一般情況下不建議使用偏移量ZoneOffset去搞，這樣就不會有夏令時的煩惱啦。

JSR 310時區相關性

java.util.Date類型它具有時區無關性，帶來的弊端就是一旦涉及到國際化時間轉換等需求時，使用Date來處理是很不方便的。

JSR 310解決了Date存在的一系列問題：對日期、時間進行了分開表示(LocalDate、LocalTime、LocalDateTime)，對本地時間和帶時區的時間進行了分開管理。LocalXXX表示本地時間，也就是說是當前JVM所在時區的時間;ZonedXXX表示是一個帶有時區的日期時間，它們能非常方便的互相完成轉換。

@Test 
public void test8() { 
    // 本地日期/時間 
    System.out.println("================本地時間================"); 
    System.out.println(LocalDate.now()); 
    System.out.println(LocalTime.now()); 
    System.out.println(LocalDateTime.now()); 
 
    // 時區時間 
    System.out.println("================帶時區的時間ZonedDateTime================"); 
    System.out.println(ZonedDateTime.now()); // 使用系統時區 
    System.out.println(ZonedDateTime.now(ZoneId.of("America/New_York"))); // 自己指定時區 
    System.out.println(ZonedDateTime.now(Clock.systemUTC())); // 自己指定時區 
    System.out.println("================帶時區的時間OffsetDateTime================"); 
    System.out.println(OffsetDateTime.now()); // 使用系統時區 
    System.out.println(OffsetDateTime.now(ZoneId.of("America/New_York"))); // 自己指定時區 
    System.out.println(OffsetDateTime.now(Clock.systemUTC())); // 自己指定時區 
}

運行程序，輸出：

================本地時間================ 
2021-01-17 
09:18:40.703 
2021-01-17T09:18:40.703 
================帶時區的時間ZonedDateTime================ 
2021-01-17T09:18:40.704+08:00[Asia/Shanghai] 
2021-01-16T20:18:40.706-05:00[America/New_York] 
2021-01-17T01:18:40.709Z 
================帶時區的時間OffsetDateTime================ 
2021-01-17T09:18:40.710+08:00 
2021-01-16T20:18:40.710-05:00 
2021-01-17T01:18:40.710Z

本地時間的輸出非常“干凈”，可直接用于顯示。帶時區的時間顯示了該時間代表的是哪個時區的時間，畢竟不指定時區的時間是沒有任何意義的。LocalXXX因為它具有時區無關性，因此它不能代表一個瞬間/時刻。

另外，關于LocalDateTime、OffsetDateTime、ZonedDateTime三者的跨時區轉換問題，以及它們的詳解，因為內容過多放在了下文專文闡述，保持關注。

讀取字符串為JSR 310類型

一個獨立的日期時間類型字符串如2021-05-05T18:00-04:00它是沒有任何意義的，因為沒有時區無法確定它代表那個瞬間，這是理論當然也適合JSR 310類型嘍。

遇到一個日期時間格式字符串，要解析它一般有這兩種情況：

1.不帶時區/偏移量的字符串：要么不理它說轉換不了，要么就約定一個時區(一般用系統默認時區)，使用LocalDateTime來解析

@Test 
public void test11() { 
    String dateTimeStrParam = "2021-05-05T18:00"; 
    LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.parse(dateTimeStrParam); 
    System.out.println("解析后：" + localDateTime); 
} 
 
輸出： 
解析后：2021-05-05T18:00

2.帶時區字/偏移量的符串：

@Test 
public void test12() { 
    // 帶偏移量 使用OffsetDateTime  
    String dateTimeStrParam = "2021-05-05T18:00-04:00"; 
    OffsetDateTime offsetDateTime = OffsetDateTime.parse(dateTimeStrParam); 
    System.out.println("帶偏移量解析后：" + offsetDateTime); 
 
 // 帶時區 使用ZonedDateTime  
    dateTimeStrParam = "2021-05-05T18:00-05:00[America/New_York]"; 
    ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.parse(dateTimeStrParam); 
    System.out.println("帶時區解析后：" + zonedDateTime); 
} 
 
輸出： 
帶偏移量解析后：2021-05-05T18:00-04:00 
帶時區解析后：2021-05-05T18:00-04:00[America/New_York]

請注意帶時區解析后這個結果：字符串參數偏移量明明是-05，為毛轉換為ZonedDateTime后偏移量成為了-04呢???

這里是我故意造了這么一個case引起你的重視，對此結果我做如下解釋：

如圖，在2021.03.14 - 2021.11.07期間，紐約的偏移量是-4，其余時候是-5。本例的日期是2021-05-05處在夏令時之中，因此偏移量是-4，這就解釋了為何你顯示的寫了-5最終還是成了-4。

JSR 310格式化

針對JSR 310日期時間類型的格式化/解析，有個專門的類java.time.format.DateTimeFormatter用于處理。

DateTimeFormatter也是一個不可變的類，所以是線程安全的，比SimpleDateFormat靠譜多了吧。另外它還內置了非常多的格式化模版實例供以使用，形如：

@Test 
public void test13() { 
    System.out.println(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE.format(LocalDate.now())); 
    System.out.println(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_TIME.format(LocalTime.now())); 
    System.out.println(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE_TIME.format(LocalDateTime.now())); 
} 
 
輸出： 
2021-01-17 
22:43:21.398 
2021-01-17T22:43:21.4

若想自定義模式pattern，和Date一樣它也可以自己指定任意的pattern 日期/時間模式。由于本文在Date部分詳細介紹了日期/時間模式，各個字母代表什么意思以及如何使用，這里就不再贅述了哈。

❝雖然DateTimeFormatter支持的模式比Date略有增加，但大體還保持一致，個人覺得這塊無需再花精力。若真有需要再查官網也不遲❞

@Test 
public void test14() { 
    DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("第Q季度 yyyy-MM-dd HH:mm:ss", Locale.US); 
 
    // 格式化輸出 
    System.out.println(formatter.format(LocalDateTime.now())); 
 
    // 解析 
    String dateTimeStrParam = "第1季度 2021-01-17 22:51:32"; 
    LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.parse(dateTimeStrParam, formatter); 
    System.out.println("解析后的結果：" + localDateTime); 
}

Q/q：季度，如3; 03; Q3; 3rd quarter。

最佳實踐

棄用Date，擁抱JSR 310

每每說到JSR 310日期/時間時我都會呼吁，保持慣例我這里繼續啰嗦一句：放棄Date甚至禁用Date，使用JSR 310日期/時間吧，它才是日期時間處理的最佳實踐。

另外，在使用期間關于制定時區(默認時區時)依舊有一套我心目中的最佳實踐存在，這里分享給你：

永遠顯式的指定你需要的時區，即使你要獲取的是默認時區

// 方式一：普通做法 
LocalDateTime.now(); 
 
// 方式二：最佳實踐 
LocalDateTime.now(ZoneId.systemDefault());

如上代碼二者效果一模一樣。但是方式二是最佳實踐。

理由是：這樣做能讓代碼帶有明確的意圖，消除模棱兩可的可能性，即使獲取的是默認時區。拿方式一來說吧，它就存在意圖不明確的地方：到底是代碼編寫者忘記指定時區欠考慮了，還是就想用默認時區呢?這個答案如果不通讀上下文是無法確定的，從而造成了不必要的溝通維護成本。因此即使你是要獲取默認時區，也請顯示的用ZoneId.systemDefault()寫上去。

使用JVM的默認時區需當心，建議時區和當前會話保持綁定

這個最佳實踐在特殊場景用得到。這么做的理由是：JVM的默認時區通過靜態方法TimeZone#setDefault()可全局設置，因此JVM的任何一個線程都可以隨意更改默認時區。若關于時間處理的代碼對時區非常敏感的話，最佳實踐是你把時區信息和當前會話綁定，這樣就可以不用再受到其它線程潛在影響了，確保了健壯性。

❝說明：會話可能只是當前請求，也可能是一個Session，具體case具體分析❞

✍總結

通過上篇文章對日期時間相關概念的鋪墊，加上本文的實操代碼演示，達到弄透Java對日期時間的處理基本不成問題。

兩篇文章的內容較多，信息量均比較大，消化起來需要些時間。一方面我建議你先搜藏留以當做參考書備用，另一方面建議多實踐，代碼這東西只有多寫寫才能有更深體會。

后面會再用3 -4篇文章對這前面這兩篇的細節、使用場景進行補充，比如如何去匹配ZoneId和Offset的對應關系，LocalDateTime、OffsetDateTime、ZonedDateTime跨時區互轉問題、在Spring MVC場景下使用的最佳實踐等等，敬請關注，一起進步。

本文是 A哥(YourBatman)原創文章，未經允許/開白不得轉載，謝謝合作。

責任編輯：姜華來源： BAT的烏托邦