网上最完整的版本！彻底弄清 Java 如何处理 GMT/UTC 日期时间（如下所示）

最编程 2024-05-08 12:04:34

...

ZoneId

网络异常，图片无法展示

它代表一个时区的ID，如Europe/Paris。它规定了一些规则可用于将一个Instant时间戳转换为本地日期/时间LocalDateTime。

上面说了时区ZoneId是包含有规则的，实际上描述偏移量何时以及如何变化的实际规则由java.time.zone.ZoneRules定义。ZoneId则只是一个用于获取底层规则的ID。之所以采用这种方法，是因为规则是由*定义的，并且经常变化，而ID是稳定的。

对于API调用者来说只需要使用这个ID（也就是ZoneId）即可，而需无关心更为底层的时区规则ZoneRules，和“*”同步规则的事是它领域内的事就交给它喽。如：夏令时这条规则是由各国*制定的，而且不同国家不同年一般都不一样，这个事就交由JDK底层的ZoneRules机制自行sync，使用者无需关心。

ZoneId在系统内是唯一的，它共包含三种类型的ID：

最简单的ID类型：ZoneOffset，它由’Z’和以’+‘或’-'开头的id组成。如：Z、+18:00、-18:00
另一种类型的ID是带有某种前缀形式的偏移样式ID，例如’GMT+2’或’UTC+01:00’。可识别的（合法的）前缀是’UTC’， ‘GMT’和’UT’
第三种类型是基于区域的ID（推荐使用）。基于区域的ID必须包含两个或多个字符，且不能以’UTC’、‘GMT’、‘UT’ '+‘或’-'开头。基于区域的id由配置定义好的，如Europe/Paris

概念说了一大推，下面给几个代码示例感受下吧。

1、获取系统默认的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());
}

输出：
Asia/Shanghai
sun.util.calendar.ZoneInfo[id="Asia/Shanghai",offset=28800000,dstSavings=0,useDaylight=false,transitions=29,lastRule=null]

二者结果是一样的，都是Asia/Shanghai。因为ZoneId方法底层就是依赖TimeZone，如图：

网络异常，图片无法展示

2、指定字符串得到一个ZoneId：

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

很明显，这个字符串也是不能随便写的。那么问题来了，可写的有哪些呢？同样的ZoneId提供了API供你获取到所有可用的字符串id，有兴趣的同学建议自行尝试：

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

3、根据偏移量得到一个ZoneId：

@Test
public void test4() {
    ZoneId zoneId = ZoneId.ofOffset("UTC", ZoneOffset.of("+8"));
    System.out.println(zoneId);
    // 必须是大写的Z
    zoneId = ZoneId.ofOffset("UTC", ZoneOffset.of("Z"));
    System.out.println(zoneId);
}

输出：
UTC+08:00
UTC

这里第一个参数传的前缀，可用值为：“GMT”, “UTC”, or “UT”。当然还可以传空串，那就直接返回第二个参数ZoneOffset。若以上都不是就报错

注意：根据偏移量得到的ZoneId内部并无现成时区规则可用，因此对于有夏令营的国家转换可能出问题，一般不建议这么去做。

4、从日期里面获得时区：

@Test
public void test5() {
    System.out.println(ZoneId.from(ZonedDateTime.now()));
    System.out.println(ZoneId.from(ZoneOffset.of("+8")));

    // 报错：java.time.DateTimeException: Unable to obtain ZoneId from TemporalAccessor:
    System.out.println(ZoneId.from(LocalDateTime.now()));
    System.out.println(ZoneId.from(LocalDate.now()));
}

虽然方法入参是TemporalAccessor，但是只接受带时区的类型，LocalXXX是不行的，使用时稍加注意。

ZoneOffset

距离格林威治/UTC的时区偏移量，例如+02:00。值得注意的是它继承自ZoneId，所以也可当作一个ZoneId来使用的，当然并不建议你这么去做，请独立使用。

时区偏移量是时区与格林威治/UTC之间的时间差。这通常是固定的小时数和分钟数。世界不同的地区有不同的时区偏移量。在ZoneId类中捕获关于偏移量如何随一年的地点和时间而变化的规则（主要是夏令时规则），所以继承自ZoneId。

1、最小/最大偏移量：因为偏移量传入的是数字，这个是有限制的哦

@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);
    // 超出最大范围
    System.out.println(ZoneOffset.of("+20"));
}

输出：
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、通过时分秒构造偏移量（使用很方便，推荐）：

@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));

    // 指定一个精确的秒数  获取实例（有时候也很有用处）
    System.out.println(ZoneOffset.ofTotalSeconds(8 * 60 * 60));
}

// 输出：
+08:00
+08:08
+08:08:08
-05:00
+08:00

看来，偏移量是能精确到秒的哈，只不过一般来说精确到分钟已经到顶了。

设置默认时区

ZoneId并没有提供设置默认时区的方法，但是通过文章可知ZoneId获取默认时区底层依赖的是TimeZone.getDefault()方法，因此设置默认时区方式完全遵照TimeZone的方式即可（共三种方式，还记得吗？）。

让人恼火的夏令时

因为有夏令时规则的存在，让操作日期/时间的复杂度大大增加。但还好JDK尽量的屏蔽了这些规则对使用者的影响。因此：推荐使用时区（ZoneId）转换日期/时间，一般情况下不建议使用偏移量ZoneOffset去搞，这样就不会有夏令时的烦恼啦。

JSR 310时区相关性

java.util.Date类型它具有时区无关性，带来的弊端就是一旦涉及到国际化时间转换等需求时，使用Date来处理是很不方便的。

JSR 310解决了Date存在的一系列问题：对日期、时间进行了分开表示（LocalDate、LocalTime、LocalDateTime），对本地时间和带时区的时间进行了分开管理。LocalXXX表示本地时间，也就是说是当前JVM所在时区的时间；ZonedXXX表示是一个带有时区的日期时间，它们能非常方便的互相完成转换。

@Test
public void test8() {
    // 本地日期/时间
    System.out.println("================本地时间================");
    System.out.println(LocalDate.now());
    System.out.println(LocalTime.now());
    System.out.println(LocalDateTime.now());

    // 时区时间
    System.out.println("================带时区的时间ZonedDateTime================");
    System.out.println(ZonedDateTime.now()); // 使用系统时区
    System.out.println(ZonedDateTime.now(ZoneId.of("America/New_York"))); // 自己指定时区
    System.out.println(ZonedDateTime.now(Clock.systemUTC())); // 自己指定时区
    System.out.println("================带时区的时间OffsetDateTime================");
    System.out.println(OffsetDateTime.now()); // 使用系统时区
    System.out.println(OffsetDateTime.now(ZoneId.of("America/New_York"))); // 自己指定时区
    System.out.println(OffsetDateTime.now(Clock.systemUTC())); // 自己指定时区
}

运行程序，输出：

================本地时间================
2021-01-17
09:18:40.703
2021-01-17T09:18:40.703
================带时区的时间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
================带时区的时间OffsetDateTime================
2021-01-17T09:18:40.710+08:00
2021-01-16T20:18:40.710-05:00
2021-01-17T01:18:40.710Z

本地时间的输出非常“干净”，可直接用于显示。带时区的时间显示了该时间代表的是哪个时区的时间，毕竟不指定时区的时间是没有任何意义的。LocalXXX因为它具有时区无关性，因此它不能代表一个瞬间/时刻。

另外，关于LocalDateTime、OffsetDateTime、ZonedDateTime三者的跨时区转换问题，以及它们的详解，因为内容过多放在了下文专文阐述，保持关注。

读取字符串为JSR 310类型

一个独立的日期时间类型字符串如2021-05-05T18:00-04:00它是没有任何意义的，因为没有时区无法确定它代表那个瞬间，这是理论当然也适合JSR 310类型喽。

遇到一个日期时间格式字符串，要解析它一般有这两种情况：

不带时区/偏移量的字符串：要么不理它说转换不了，要么就约定一个时区（一般用系统默认时区），使用LocalDateTime来解析

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

输出：
解析后：2021-05-05T18:00

带时区字/偏移量的符串：

@Test
public void test12() {
    // 带偏移量 使用OffsetDateTime 
    String dateTimeStrParam = "2021-05-05T18:00-04:00";
    OffsetDateTime offsetDateTime = OffsetDateTime.parse(dateTimeStrParam);
    System.out.println("带偏移量解析后：" + offsetDateTime);

  // 带时区 使用ZonedDateTime 
    dateTimeStrParam = "2021-05-05T18:00-05:00[America/New_York]";
    ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.parse(dateTimeStrParam);
    System.out.println("带时区解析后：" + zonedDateTime);
}

输出：
带偏移量解析后：2021-05-05T18:00-04:00
带时区解析后：2021-05-05T18:00-04:00[America/New_York]

请注意带时区解析后这个结果：字符串参数偏移量明明是-05，为毛转换为ZonedDateTime后偏移量成为了-04呢？？？

这里是我故意造了这么一个case引起你的重视，对此结果我做如下解释：

如图，在2021.03.14 - 2021.11.07期间，纽约的偏移量是-4，其余时候是-5。本例的日期是2021-05-05处在夏令时之中，因此偏移量是-4，这就解释了为何你显示的写了-5最终还是成了-4。

JSR 310格式化

针对JSR 310日期时间类型的格式化/解析，有个专门的类java.time.format.DateTimeFormatter用于处理。

DateTimeFormatter也是一个不可变的类，所以是线程安全的，比SimpleDateFormat靠谱多了吧。另外它还内置了非常多的格式化模版实例供以使用，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()));
}

<

上一篇：本周最新文献 20220508