Android（Java）日期和时间处理完全解析——使用 Gson 和 Joda-Time 优雅地处理日常开发中关于时间处理的问题

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简介：对于Android和Java开发者来说，时间的处理是我们必须掌握的知识。如果你尝试过造时间处理方面的轮子的话，你就会知道，关于时间的处理是一个非常复杂的问题。我们在处理时间时需要把时间转化成能让计算机理解的形式，而Java 8之前的库对日期和时间的支持是非常不理想的。Java 8种提供了全新的时间API供我们使用，这些API在java.time包下。Android开发者需要注意的是，虽然Android Studio 2.4已经开始支持Java 8了，但是却无法导入java.time包下的类文件，这个问题应该是Android Studio的BUG。因为这个原因，所以笔者在这里介绍的是Java 8之前如何处理好时间和日期相关的问题。

Java旧版本时间API的简介

在Java 1.0中，对日期和时间的处理只能够以来java.util.Date类。正如类名所表达的，这个类无法表示日期，只能以毫秒的精度表示时间。更糟糕的是它的易用性，由于某些设计决策，这个类的易用性被深深地损害了，比如：年份的起始选择是1900年，月份的起始选择是0。这意味着，如果你要表示2017年4月30日的话，需要创建下面这样的Date实例：
Date date = new Date(117,3,30);
它的打印效果为：
Sun Apr 30 00:00:00 CST 2017
看起来不是十分直观。此外，Date类的toString方法返回的字符串也很容易误导人。以我们的例子而言，它的返回值中甚至还包含了时区CST，即中国时间。但这并不表示Date类在任何方面支持时区。
随着Java 1.0退出历史的舞台，Date类的种种问题和限制几乎一扫而光，但是很明显，这些问题的解决是伴随着兼容性的牺牲的。所以在Java 1.1中，Date类的很多方法都被废弃了。取而代之的是java.util.Calendar类。很不幸，Calendar类也有类似的问题和设计缺陷。导致使用这些方法写出的代码非常容易出错。比如，月份依旧是从0开始计算的。而更糟糕的是，同时存在Date和Calendar这两个类也增加了程序员的困惑。此外，有的特性只在某一个类有提供，比如用于以语言无关方式格式化和解析日期或时间的DateFormat方法就只在Date里面有。
DateFormat方法也有它自己的问题。比如，它不是线程安全的。
最后，Date和Calendar类都是可变的，想下将2017年4月30日改变为2017年5月1日的后果？这种设计会将你拖入维护的噩梦。
所以我们需要一个第三方的日期和时间库。在这里我们介绍的是Joda-Time。Java 8中java.time包中整合了很多Joda-Time的特性。

Joda-Time的简单介绍

引入MAVEN依赖
compile 'net.danlew:android.joda:2.9.9'

核心类介绍

• Instant: 不可变的类，用来表示时间轴上一个瞬时的点
• DateTime: 不可变的类，用来替换JDK的Calendar类
• LocalDate: 不可变的类，表示一个本地的日期，而不包含时间部分（没有时区信息）
• LocalTime: 不可变的类，表示一个本地的时间，而不包含日期部分（没有时区信息）
• LocalDateTime: 不可变的类，表示一个本地的日期－时间（没有时区信息）

DateTime简介

DateTime是我们用得比较多的一个类，在这里笔者简单介绍下它的使用方法。首先我们来介绍下它的构造方法。

• DateTime()：这个无参的构造方法会创建一个在当前系统所在时区的当前时间，精确到毫秒。
• DateTime(long instant)：接受一个一个long类型的时间戳（它表示这个时间戳距1970-01-01T00:00:00Z的毫秒数）。创建时间实例，使用默认的时区。
• DateTime(Object instant)：这个构造方法可以通过一个Object对象构造一个实例。这个Object对象可以是这些类型：ReadableInstant, String, Calendar和Date。其中String的格式需要是ISO8601格式，详见：ISODateTimeFormat.dateTimeParser()。
• DateTime(int year, int monthOfYear, int dayOfMonth, int hourOfDay, int minuteOfHour, int secondOfMinute)：这个构造方法可以根据具体的时间构造一个实例。

DateTime常用API

下面我们来介绍一下，DateTime类中常用的API。

get方法集合（如getYear）：

get系列方法主要用于获取DateTime的一些具体信息，我们可以通过方法名来推断具体的作用。如getDayForYear，这个方法的作用是获取该DateTime实例属于该年的第几天。我们可以看看2017年4月30日这个例子。

DateTime dateTime = new DateTime(2017,04,30,0,0);  
System.out.println("这天是2017年的第" + dateTime.getDayOfYear() + "天");

我们可以看看输出的打印的结果是：
这天是2017年的第120天
Joda-Time会自动帮我们处理闰年与月份的问题，好了我们现在可以打开日历软件看看这天是不是2017年的第30天了。
get方法集还有很多十分有用的API，读者可以自己体验下。

with方法集合（如withYear）：

with方法集合主要是用来设置DateTime实例的一些属性的，如我们可以把2017年4月30日设置为2017年3月30日。上文提到过，DateTime是不可变类，所以with系列方法并没有改变原对象的属性，而是返回了一个新的对象。下面我们可以看看我们将2017年4月30日设置为2017年3月30日的代码。

DateTime dateTime = new DateTime(2017,04,30,0,0);  
DateTime withDateTime = dateTime.withMonthOfYear(3);  
System.out.println(withDateTime);

打印的结果是：2017-03-30T00:00:00.000Z
我们可以看到，月份已经变为3月了。

plus/minus方法集合（如：plusDay）

plus方法集合的功能是返回DateTime实例的某个属性增加／减少一定的时间后的实力。这里我们需要注意的一点是，我们可以把plus/minus方法集合想象成翻日历牌一样，所有的计算都是合法的，并不会出现输入一场的情况。下面我们可以来看看把2017年4月30增加3天的例子。

DateTime dateTime = new DateTime(2017,04,30,0,0);  
DateTime plusDays = dateTime.plusDays(3);  
System.out.println(plusDays);

打印的结果是：2017-05-03T00:00:00.000Z
这系列运算并不会抛出异常或返回2017年4月33日这样的错误结果的。

由于这篇文章的重点不是介绍Joda-Time这个库，所以关于Joda-Time的介绍到这里就结束了，有兴趣的读者可以阅读官方API文档或者去看一些优秀的Blog加深理解也是可以的。下面我们来介绍本文的重点了，我们如何在Android日常开发中优雅地处理时间相关的问题。

通过Gson优雅地处理时间

首先给大家看一则最近的热门微博话题下的一则微博。

微博热门话题

我们主要关注笔者标记的两个时间，可以看到微博是把时间转化为更容易让我们理解的形式来表示的。我们来分析下各个时间段微博的现实形式，以2017年5月1日 22:00:00是现在为例。

• 2017年5月1日 22:00:40 -> 40秒前
• 2017年5月1日 22:40:05 -> 40分钟前
• 2017年5月1日 10:30:20 -> 今天10:30
• 2017年4月30日 10:30:32 -> 昨天10:30
• 2017年3月20日 20:30:30 -> 3月20日 20:30
• 2014年3月20日 17:20:00 -> 2014年3月20日 17:20

我们可以看到微博会按照一定的规律对时间进行格式化，格式化后的效果笔者认为更适合阅读微博时的时间显示。一般使用Date或Calendar进行实现类似的功能会有两个问题：

1. 代码不够优雅
2. 实现该功能十分繁琐

那么我们如何优雅的处理这个问题呢？答案就是通过Gson和Joda-Time。服务器回传过来的时间数据一般是一串类似格式的字符串（微博采用的就是该格式）：
"Tue Apr 25 23:33:03 +0800 2017"

使用Gson把时间字符串转换成Date类型

我们知道Gson可以把Json数据转化成任何我们需要的类型，那么这串关于时间的字符串用Gson当然也能够轻易转化为Date类型啦。那我我们如何使用Gson来处理呢？我们先来看看使用Gson进行处理的代码：
首先我们要创建能解析上面格式时间的Gson实例：

Gson gson = new GsonBuilder()  
                  //设置需要解析的时间格式  
        .setDateFormat("EEE MMM dd HH:mm:ss Z yyyy")  
        .create();

setDateFormat的参数内容我们暂时先放下，在下一节笔者我详细解释这串字符串的含义的。

我们可以模拟下解析微博内容来测试下，我们需要解析的数据是：
{“date”:”Tue May 02 10:02:03 +0800 2017”,”text”:”Hello word”}

微博实体类：

public class Weibo {  
    //微博创建时间  
    public Date date;  
  
    //正文  
    public String text;  
  
    public Weibo(String date ,String text){  
        this.date = new Date(date);  
        this.text = text;  
    }  
  
    @Override  
    public String toString() {  
        return "这条微博创建的时间是：" + date + "\n微博正文：" + text ;  
    }  
}

使用Gson解析

Weibo weobo = gson.fromJson(json,Weibo.class);  
System.out.println(weobo);

打印的结果：
这条微博创建的时间是：Tue May 02 10:02:03 CST 2017
微博正文：Hello word

这里我们需要注意一点是，使用上面创建的gson来直接解析时间会报错的。如：
Date date = gson.fromJson("Tue May 02 10:02:03 +0800 2017",Date.class);
上面这行代码会抛出一个JsonSyntaxException异常。

这个错误是和Gson有关，我们日常使用的情况下，基本不会遇到直接解析Date数据的需求的，所以这种情况我们可以不做处理。如果想解决这个问题的话，我们可以重写一个用于解析时间的TyepAdapter来处理，在这里就不细说下去了。

通过Joda-Time把时间转换成更容易理解的格式

根据上文的分析，我们需要把时间转换成类似微博这种表现形式的话，需要把获取到的时间和系统当前时间进行比较，然后再转换。我们先来看看代码：

public class DateFormatUtil {  
  
    private static final String ONE_SECOND_AGO = "秒前";  
    private static final String ONE_MINUTE_AGO = "分钟前";  
  
    @SuppressLint("SimpleDateFormat")  
    public static String format(Date date) {  
                 //把时区转换为东8区  
                 TimeZone timeZone = TimeZone.getTimeZone("GMT+8");  
                 DateTimeZone.setDefault(DateTimeZone.forTimeZone(timeZone));  
  
        DateTime nowDateTime = DateTime.now();  
        DateTime dateTime = new DateTime(date);  
        return formatDate(dateTime,nowDateTime);  
    }  
  
    @SuppressLint("SimpleDateFormat")  
    private static String formatDate(DateTime dateTime,DateTime nowDateTime){  
        int seconds = Seconds.secondsBetween(dateTime,nowDateTime).getSeconds();  
        if (seconds < 60) {  
            return seconds + ONE_SECOND_AGO;  
        }  
  
        int minutes = Minutes.minutesBetween(dateTime,nowDateTime).getMinutes();  
        if (minutes < 60) {  
            return minutes + ONE_MINUTE_AGO;  
        }  
  
        int day = nowDateTime.getDayOfYear() - dateTime.getDayOfYear();  
        int year = nowDateTime.getYear() - dateTime.getYear();  
        if (year < 1 && day < 1) {  
            SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("今天 HH:mm");  
            return simpleDateFormat.format(dateTime.toDate());  
        }  
  
        if (year < 1 && day < 2) {  
            SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("昨天 HH:mm");  
            return simpleDateFormat.format(dateTime.toDate());  
        }  
        if (year < 1) {  
            SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("MM月dd日 HH:mm");  
            return simpleDateFormat.format(dateTime.toDate());  
        }  
  
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日 HH:mm");  
        return simpleDateFormat.format(dateTime.toDate());  
    }  
  
}

我们可以看到，代码十分简单，只是把对微博时间处理的分析结果简单地转化为代码而已。只是简单地把上面分析的结果转化成代码而已。
现在我们来测试下DateFormatUtil这个类吧，假设现在的时间是2017年5月2日14点43分，我们的测试代码是：

Date date0 = new Date("Tue May 02 14:43:03 +0800 2017");  
Date date1 = new Date("Tue May 02 14:08:03 +0800 2017");  
Date date2 = new Date("Tue May 02 02:00:03 +0800 2017");  
Date date3 = new Date("Mon May 1 09:32:13 +0800 2017");  
Date date4 = new Date("Tue Apr 25 23:33:03 +0800 2017");  
Date date5 = new Date("Thu Aug 4 12:03:03 +0800 2016");  
  
  
System.out.println(DateFormatUtil.format(date0));  
System.out.println(DateFormatUtil.format(date1));  
System.out.println(DateFormatUtil.format(date2));  
System.out.println(DateFormatUtil.format(date3));  
System.out.println(DateFormatUtil.format(date4));  
System.out.println(DateFormatUtil.format(date5));

输出结果：
1分钟前
36分钟前
今天 02:00
昨天 09:32
04月25日 23:33
2016年08月04日 12:03

为了方便大家理解笔者删除了部分不重要的代码，只留下核心代码供大家学习，各位可以根据实际需求修改后再使用。

DateFormat使用介绍与字段解析

前文在介绍使用Gson解析Date数据的时候出现过一行这样的代码：
setDateFormat("EEE MMM dd HH:mm:ss Z yyyy")
很多朋友对”EEE MMM dd HH:mm:ss Z yyyy”这个字符串处于一知半解的状况，这个字符串是用来控制时间的格式的，我们首先简单了解下各个字母的作用与其含义。

字符	日期或时间元素	表示	例子
G	Era 标志符	Text	AD
y	年	Year	1971; 71
M	年中的月份	Month	July; Jul; 07
w	年中的周数	Number	13
W	月份中的周数	Number	3
D	年中的天数	Number	232
d	月份中的天数	Number	10
F	月份中的星期	Number	2
E	星期中的天数	Text	Tuesday; Tue
a	Am/pm 标记	Text	PM
H	一天中的小时数（0-23）	Number	12
k	一天中的小时数（1-24）	Number	24
K	am/pm 中的小时数（0-11）	Number	0
h	am/pm 中的小时数（1-12）	Number	12
m	小时中的分钟数	Number	30
s	分钟中的秒数	Number	55
S	毫秒数	Number	978
z	时区	General time zone	Pacific Standard Time; PST; GMT-08:00
Z	时区	RFC 822 time zone	-0800

需要特别注意的是：字符是区分大小写的，如HH:mm:ss中HH是代表小时采用24小时制，而hh则表示采用12小时制。
那么我们的字母的数量代表什么意思呢？还是使用上面的例子：
“EEE MMM dd HH:mm:ss Z yyyy”
其中我们星期中的天数E，年中的月份M的格式为EEE MMM。这样写的作用是最多显示3位的意思。那么HH就是代表小时采用24小时制并显示两位数字，yyyy则代表年份为4位。上面格式对应的一个时间例如如下：
“ Tue May 02 14:43:03 +0800 2017”
“ 17年07月12日” 我们可以采用下面这个DateFormat来解析：
“ yy年MM月dd日”

回到上面那段通过GsonBuilder创建Gson的代码中：

Gson gson = new GsonBuilder()  
                  //设置需要解析的时间格式  
        .setDateFormat("EEE MMM dd HH:mm:ss Z yyyy")  
        .create();

如果我们需要解释的时间格式是”17年07月12日 12:35:11” 那么我们只需要把
.setDateFormat("EEE MMM dd HH:mm:ss Z yyyy")
替换成
.setDateFormat("yy年MM月dd日 HH:mm:ss")
即可。

小结

时间方面的文章介绍到这里就结束了，至于为什么会写一篇这样的基础文章呢？答案是因为笔者和其他人交流的时候发现，对于时间的处理，很多人都只是知其然而不知其所以然，所以笔者就把一些简单的小心得分享给大家。
关于优雅地时间处理的问题一直是Java中一个比较大的问题，而这个问题在Java 8之前一直都无法解决，只能通过Joda-Time之类的第三方库来减轻这些问题带来的影响。现在Java 8已经提供了一套全新的关于时间处理的方面的库，但不知道为什么到今天为止Android Studio 2.4暂时还不支持。笔者估计是和Android系统中时间处理方面的兼容性有关（如日期相关控件是通过java.util.Calendar实现的）。
如果Android Studio 2.4支持java.time包的话，那么我们可以用java.time包替换Joda-Time库。Joda-Time 库的作者参与了java.time包的API设计，所以java.time包API的使用方式和Joda-Time库是十分类似的。