Java8新特性Optional类及新时间日期API示例详解

目录

• Optional类
• 以前对null的处理
• Optional类介绍
• Optional的基本使用
• Optional的常用方法
• 新时间日期API
• 旧版日期时间的问题
• 新日期时间API介绍
• 日期时间的常见操作
• 日期时间的修改和比较
• 格式化和解析操作
• Instant类
• 计算日期时间差
• 时间校正器
• 日期时间的时区
• JDK新的日期和时间API的优势

Optional类

面试官：Optional类了解过吗？

这个Optional类主要是解决空指针的问题。

以前对null的处理

    @Test
    public void test01(){
        String userName = null;
        if(userName != null){
            System.out.println("字符串的长度：" + userName.length());
        }else{
            System.out.println("字符串为空");
        }
    }

Optional类介绍

Optional是一个没有子类的工具类，Optional是一个可以为null的容器对象，它的主要作用就是为了避免Null检查，防止NullpointerException。

Optional的基本使用

Optional对象的创建方式：

    /**
     * Optional对象的创建方式
     */
    @Test
    public void test02(){
        // 第一种方式 通过of方法  of方法是不支持null的
        Optional<String> op1 = Optional.of("zhangsan");
        //Optional<Object> op2 = Optional.of(null);
        // 第二种方式通过 ofNullable方法 支持null
        Optional<String> op3 = Optional.ofNullable("lisi");
        Optional<Object> op4 = Optional.ofNullable(null);
        // 第三种方式 通过empty方法直接创建一个空的Optional对象
        Optional<Object> op5 = Optional.empty();
    }

Optional的常用方法

• get(): 如果Optional有值则返回，否则抛出NoSuchElementException异常。get()通常和isPresent方法一块使用
• isPresent():判断是否包含值，包含值返回true，不包含值返回false
• orElse(T t):如果调用对象包含值，就返回该值，否则返回t
• orElseGet(Supplier s):如果调用对象包含值，就返回该值，否则返回 Lambda表达式的返回值

    @Test
    public void test03(){
        Optional<String> op1 = Optional.of("zhangsan");
        Optional<String> op2 = Optional.empty();
        // 获取Optional中的值
        if(op1.isPresent()){
            String s1 = op1.get();
            System.out.println("用户名称:" +s1);
        }
        if(op2.isPresent()){
            System.out.println(op2.get());
        }else{
            System.out.println("op2是一个空Optional对象");
        }
        String s3 = op1.orElse("李四");
        System.out.println(s3);
        String s4 = op2.orElse("王五");
        System.out.println(s4);
        String s5 = op2.orElseGet(()->{
            return "Hello";
        });
        System.out.println(s5);
    }
    @Test
    public void test04(){
        Optional<String> op1 = Optional.of("zhangsan");
        Optional<String> op2 = Optional.empty();
        // 如果存在值 就做什么
        op1.ifPresent(s-> System.out.println("有值:" +s));
        op1.ifPresent(System.out::println);
    }
    /**
     * 自定义一个方法，将Person对象中的 name 转换为大写 并返回
     */
    @Test
    public void test05(){
        Person p = new Person("zhangsan",18);
        Optional<Person> op = Optional.of(p);
        String name = getNameForOptional(op);
        System.out.println("name="+name);
    }
    /**
     * 根据Person对象 将name转换为大写并返回
     *    通过Optional方式实现
     * @param op
     * @return
     */
    public String getNameForOptional(Optional<Person> op){
       if(op.isPresent()){
           String msg = //op.map(p -> p.getName())
                   op.map(Person::getName)
                   //.map(p -> p.toUpperCase())
                   .map(String::toUpperCase)
                   .orElse("空值");
           return msg;
       }
       return null;
    }
    /**
     * 根据Person对象 将name转换为大写并返回
     * @param person
     * @return
     */
    public String getName(Person person){
        if(person != null){
            String name = person.getName();
            if(name != null){
                return name.toUpperCase();
            }else{
                return null;
            }
        }else{
            return null;
        }
    }

新时间日期API

面试官：说说Java8新的时间日期API

旧版日期时间的问题

在旧版本中JDK对于日期和时间这块的时间是非常差的。

• 设计不合理，在java.util和java.sql的包中都有日期类，java.util.Date同时包含日期和时间的，而java.sql.Date仅仅包含日期，此外用于格式化和解析的类在java.text包下。
• 非线程安全，java.util.Date是非线程安全的，所有的日期类都是可变的，这是java日期类最大的问题之一。
• 时区处理麻烦，日期类并不提供国际化，没有时区支持。

新日期时间API介绍

JDK 8中增加了一套全新的日期时间API，这套API设计合理，是线程安全的。新的日期及时间API位于 java.time 包 中，下面是一些关键类。

• LocalDate ：表示日期，包含年月日，格式为 2019-10-16
• LocalTime ：表示时间，包含时分秒，格式为 16:38:54.158549300
• LocalDateTime ：表示日期时间，包含年月日，时分秒，格式为 2018-09-06T15:33:56.750
• DateTimeFormatter ：日期时间格式化类。
• Instant：时间戳，表示一个特定的时间瞬间。
• Duration：用于计算2个时间(LocalTime，时分秒)的距离
• Period：用于计算2个日期(LocalDate，年月日)的距离
• ZonedDateTime ：包含时区的时间

Java中使用的历法是ISO 8601日历系统，它是世界民用历法，也就是我们所说的公历。平年有365天，闰年是366 天。此外Java 8还提供了4套其他历法，分别是：

• ThaiBuddhistDate：泰国佛教历
• MinguoDate：中华国历
• JapaneseDate：日本历
• HijrahDate：伊斯兰历

日期时间的常见操作

LocalDate，LocalTime以及LocalDateTime的操作。

    /**
     * JDK8 日期时间操作
     */
    @Test
    public void test01(){
        // 1.创建指定的日期
        LocalDate date1 = LocalDate.of(2021, 05, 06);
        System.out.println("date1 = "+date1);
        // 2.得到当前的日期
        LocalDate now = LocalDate.now();
        System.out.println("now = "+now);
        // 3.根据LocalDate对象获取对应的日期信息
        System.out.println("年：" + now.getYear());
        System.out.println("月：" + now.getMonth().getValue());
        System.out.println("日：" + now.getDayOfMonth());
        System.out.println("星期：" + now.getDayOfWeek().getValue());
    }
    /**
     * 时间操作
     */
    @Test
    public void test02(){
        // 1.得到指定的时间
        LocalTime time = LocalTime.of(5,26,33,23145);
        System.out.println(time);
        // 2.获取当前的时间
        LocalTime now = LocalTime.now();
        System.out.println(now);
        // 3.获取时间信息
        System.out.println(now.getHour());
        System.out.println(now.getMinute());
        System.out.println(now.getSecond());
        System.out.println(now.getNano());
    }
    /**
     * 日期时间类型  LocalDateTime
     */
    @Test
    public void test03(){
        // 获取指定的日期时间
        LocalDateTime dateTime =
                LocalDateTime.of(2020
                        , 06
                        , 01
                        , 12
                        , 12
                        , 33
                        , 213);
        System.out.println(dateTime);
        // 获取当前的日期时间
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        System.out.println(now);
        // 获取日期时间信息
        System.out.println(now.getYear());
        System.out.println(now.getMonth().getValue());
        System.out.println(now.getDayOfMonth());
        System.out.println(now.getDayOfWeek().getValue());
        System.out.println(now.getHour());
        System.out.println(now.getMinute());
        System.out.println(now.getSecond());
        System.out.println(now.getNano());
    }

日期时间的修改和比较

    /**
     * 日期时间的修改
     */
    @Test
    public void test01(){
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        System.out.println("now = "+now);
        // 修改日期时间  对日期时间的修改，对已存在的LocalDate对象，创建了它模板
        // 并不会修改原来的信息
        LocalDateTime localDateTime = now.withYear(1998);
        System.out.println("now :"+now);
        System.out.println("修改后的：" + localDateTime);
        System.out.println("月份：" + now.withMonth(10));
        System.out.println("天：" + now.withDayOfMonth(6));
        System.out.println("小时：" + now.withHour(8));
        System.out.println("分钟:" + now.withMinute(15));
        // 在当前日期时间的基础上 加上或者减去指定的时间
        System.out.println("两天后:" + now.plusDays(2));
        System.out.println("10年后:"+now.plusYears(10));
        System.out.println("6个月后 = " + now.plusMonths(6));
        System.out.println("10年前 = " + now.minusYears(10));
        System.out.println("半年前 = " + now.minusMonths(6));
        System.out.println("一周前 = " + now.minusDays(7));
    }
    /**
     * 日期时间的比较
     */
    @Test
    public void test02(){
        LocalDate now = LocalDate.now();
        LocalDate date = LocalDate.of(2020, 1, 3);
        // 在JDK8中要实现 日期的比较 isAfter  isBefore isEqual 通过这几个方法来直接比较
        System.out.println(now.isAfter(date)); // true
        System.out.println(now.isBefore(date)); // false
        System.out.println(now.isEqual(date)); // false
    }

注意：在进行日期时间修改的时候，原来的LocalDate对象是不会被修改，每次操作都是返回了一个新的LocalDate对象，所以在多线程场景下是数据安全的。

格式化和解析操作

在JDK8中我们可以通过java.time.format.DateTimeFormatter类可以进行日期的解析和格式化操作。

    @Test
    public void test01(){
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        // 指定格式  使用系统默认的格式 2021-05-27T16:16:38.139
        DateTimeFormatter isoLocalDateTime = DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE_TIME;
        // 将日期时间转换为字符串
        String format = now.format(isoLocalDateTime);
        System.out.println("format = " + format);
        // 通过 ofPattern 方法来指定特定的格式
        DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String format1 = now.format(dateTimeFormatter);
        // 2021-05-27 16:16:38
        System.out.println("format1 = " + format1);
        // 将字符串解析为一个 日期时间类型
        LocalDateTime parse = LocalDateTime.parse("1997-05-06 22:45:16", dateTimeFormatter);
        // parse = 1997-05-06T22:45:16
        System.out.println("parse = " + parse);
    }

Instant类

在JDK8中给我们新增一个Instant类(时间戳/时间线)，内部保存了从1970年1月1日 00:00:00以来的秒和纳秒。

    @Test
    public void test01() throws Exception{
        Instant now = Instant.now();
        System.out.println("now = " + now);
        // 获取从1970年一月一日 00:00:00 到现在的 纳秒
        System.out.println(now.getNano());
        Thread.sleep(5);
        Instant now1 = Instant.now();
        System.out.println("耗时：" + (now1.getNano() - now.getNano()));
    }

计算日期时间差

JDK8中提供了两个工具类Duration/Period：计算日期时间差。

• Duration：用来计算两个时间差(LocalTime)
• Period:用来计算两个日期差(LocalDate)

    @Test
    public void test01(){
        // 计算时间差
        LocalTime now = LocalTime.now();
        LocalTime time = LocalTime.of(22, 48, 59);
        System.out.println("now = " + now);
        // 通过Duration来计算时间差
        Duration duration = Duration.between(now, time);
        System.out.println(duration.toDays()); // 0
        System.out.println(duration.toHours()); // 6
        System.out.println(duration.toMinutes()); // 368
        System.out.println(duration.toMillis()); // 22124240
        // 计算日期差
        LocalDate nowDate = LocalDate.now();
        LocalDate date = LocalDate.of(1997, 12, 5);
        Period period = Period.between(date, nowDate);
        System.out.println(period.getYears()); // 23
        System.out.println(period.getMonths()); // 5
        System.out.println(period.getDays()); // 22
    }

时间校正器

有时候我们可以需要如下调整：将日期调整到"下个月的第一天"等操作。这时我们通过时间校正器效果可能会更好。

• TemporalAdjuster:时间校正器
• TemporalAdjusters:通过该类静态方法提供了大量的常用TemporalAdjuster的实现。

    @Test
    public void test02(){
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        // 将当前的日期调整到下个月的一号
        TemporalAdjuster adJuster = (temporal)->{
            LocalDateTime dateTime = (LocalDateTime) temporal;
            LocalDateTime nextMonth = dateTime.plusMonths(1).withDayOfMonth(1);
            System.out.println("nextMonth = " + nextMonth);
            return nextMonth;
        };
        // 我们可以通过TemporalAdjusters 来实现
        // LocalDateTime nextMonth = now.with(adJuster);
        LocalDateTime nextMonth = now.with(TemporalAdjusters.firstDayOfNextMonth());
        System.out.println("nextMonth = " + nextMonth);
    }

日期时间的时区

Java8 中加入了对时区的支持，LocalDate、LocalTime、LocalDateTime是不带时区的，带时区的日期时间类分别为：ZonedDate、ZonedTime、ZonedDateTime。其中每个时区都对应着 ID，ID的格式为 “区域/城市” 。例如 ：Asia/Shanghai 等。

ZoneId：该类中包含了所有的时区信息。

    @Test
    public void test01(){
        // 获取所有的时区id
        // ZoneId.getAvailableZoneIds().forEach(System.out::println);
        // 获取当前时间 中国使用的 东八区的时区，比标准时间早8个小时
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        System.out.println("now = " + now); // 2021-05-27T17:17:06.951
        // 获取标准时间
        ZonedDateTime bz = ZonedDateTime.now(Clock.systemUTC());
        System.out.println("bz = " + bz); // 2021-05-27T09:17:06.952Z
        // 使用计算机默认的时区，创建日期时间
        ZonedDateTime now1 = ZonedDateTime.now();
        System.out.println("now1 = " + now1); //2021-05-27T17:17:06.952+08:00[Asia/Shanghai]
        // 使用指定的时区创建日期时间
        ZonedDateTime now2 = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("America/Marigot"));
        System.out.println("now2 = " + now2);
    }

JDK新的日期和时间API的优势

• 新版日期时间API中，日期和时间对象是不可变，操作日期不会影响原来的值，而是生成一个新的实例
• 提供不同的两种方式，有效的区分了人和机器的操作
• TemporalAdjuster可以更精确的操作日期，还可以自定义日期调整期
• 线程安全

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