Java中Instant和LocalDateTime的区别
Java中Instant和LocalDateTime的区别
1. 引言
Java 8引入了一组新的日期和时间类。了解何时使用哪一个可能会令人困惑。在本教程中，我们将探讨Instant和LocalDateTime类之间的区别。
2. Instant类
将Instant类想象成UTC时区中的一个单一时间点是最简单的方式。如果我们将时间想象成一条线，Instant就代表线上的一个点。
在内部，Instant类实际上只是计算相对于1970年1月1日标准Unix纪元时间00:00:00的秒数和纳秒数。这个时间点由0秒和0纳秒表示，其他一切都是从它开始的偏移。
通过存储相对于这个特定时间点的秒数和纳秒数，它允许类存储正负偏移。换句话说，Instant类可以表示纪元时间之前和之后的时间。
2.1. 使用Instant
让我们看看如何使用Instant类。首先，它提供了各种静态方法，用于快速计算时间线上的瞬间。
例如，Instant.now()方法给我们提供了一个Instant对象，代表当前的UTC时间。我们还可以使用Instant进行一些基本的算术运算：
Instant twelveHoursFromNow = Instant.now().plus(12, ChronoUnit.HOURS);
Instant oneWeekAgo = Instant.now().minus(7, ChronoUnit.DAYS);
此外，我们可以比较两个Instant：
Instant instant1 = Instant.now();
Instant instant2 = instant1.plus(1, ChronoUnit.SECONDS);
assertTrue(instant1.isBefore(instant2));
assertFalse(instant1.isAfter(instant2));
2.2. 限制
Instant类简单明了，但也有一些缺点。首先，它不完全符合考虑闰秒的其他标准。它不是在一天的末尾添加或删除一秒钟，而是使用自己的时间尺度，将那一秒钟分散在那一天的最后1000秒内。
这样做基本上可以认为每一天都有确切的86400秒。然而，这不是其他时间标准的工作方式，所以Instant不是那么精确。
此外，因为Instant只是从固定纪元时间存储秒数和纳秒数，它在它能表示的时间上是有限的。具体来说，Instant中的秒数使用long数据类型存储。这意味着有一个限制，我们可以用Instant表示Unix纪元时间之前和之后的距离。
幸运的是，最小值和最大值大约是10亿年前和10亿年后，所以这个限制可能不会影响大多数应用程序。
3. LocalDateTime类
现在让我们看看LocalDateTime类。首先需要知道的是，尽管它的名字中有"Local"，但它并不与任何时区绑定。从本质上讲，"Local"前缀意味着日期和时间在我们所处的任何地区。
我们可以将其想象为简单地设置为一年中的特定日子的日历，以及一天中某个特定时间的时钟。事实上，底层的日期和时间值分别使用LocalDate和LocalTime类型存储。这两个值都独立于任何地区存在。它们不像Instant类那样是任何特定时间线的一部分。
LocalDateTime类非常适合表示无论时区如何都会发生的事件。例如，元旦总是在1月1日午夜。这个确切的时间最终会在每个时区发生，但显然不是在同一时间。当伦敦的人们倒数新年时，洛杉矶的人们正在愉快地度过他们的下午。
因此，单独使用LocalDateTime类并不适用于需要时区的场景。想象一下，你要求一个不同时区的同事在2023年6月15日下午3点见面。或者想象一下设置一个提醒在下午5点给朋友打电话，然后飞越国家。如果没有时区的知识，我们很可能会错过与同事的会议，忘记给朋友打电话。
3.1. 使用LocalDateTime
让我们看一些使用LocalDateTime类的例子。我们可以使用LocalDateTime.now()方法轻松地计算默认时区的当前日期和时间。
就像Instant一样，还有许多静态方法让我们提供各种日期和时间值的组合：
LocalDateTime.of(2023, 6, 1, 12, 0);
LocalDateTime.of(2023, 6, 1, 12, 0, 0);
LocalDateTime.of(2023, 6, 1, 12, 0, 0, 0);
我们还可以使用LocalDateTime进行基本的算术运算：
LocalDateTime tomorrow = LocalDateTime.now().plus(1, ChronoUnit.DAYS);
LocalDateTime oneYearAgo = LocalDateTime.now().minus(1, ChronoUnit.YEARS);
最后，我们可以比较两个LocalDateTime对象：
LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
LocalDateTime y2k = LocalDateTime.of(2000, 1, 1, 0, 0);
assertTrue(now.isAfter(y2k));
assertTrue(y2k.isBefore(now));
4. 其他Java日期和时间类
如果我们需要处理时区怎么办？我们在上面看到Instant和LocalDateTime都不适合这个，但幸运的是Java提供了一些其他类来处理时区。下面我们将简要看一下其中的一些。
4.1. ZoneOffset
ZoneOffset类表示在标准UTC区域之前或之后的偏移量，以小时、分钟和秒为单位。它只是偏移信息，没有其他。没有名称，没有夏令时知识等。
4.2. ZoneId
ZoneId类比ZoneOffset类要详细得多。虽然它也定义了UTC区域的小时、分钟和秒，但它包含更多信息，如名称、唯一ID、夏令时规则等。
特定时区的规则由当地政府设定，因此变化相当频繁。因此，ZoneId类封装了每个区域的所有特定规则，以及任何变化的历史。
4.3. ZonedDateTime
最后，我们得到了ZonedDateTime类。我们可以将这个类想象成带有ZoneId信息的Instant。虽然我们应该始终使用一致的区域为所有用户存储日期和时间值，但ZonedDateTime类对于在特定区域为个别用户显示这些值非常有用。
5. 结论
Java 8提供了一组丰富的API，这些API远远优于旧的Date类来处理日期和时间。然而，知道对于特定用例使用哪一个并不总是显而易见的。
在本文中，我们查看了两个新类，Instant和LocalDateTime。虽然它们具有相似的API，但它们非常不同。我们看到Instant只是Unix纪元时间的正或负偏移，并且始终与UTC时区绑定。我们还看到LocalDateTime只是一个日历和时钟，没有任何时区信息。
两者都可以用于不同的事情，但如果我们需要时区信息，它们单独任何一个都不够。