Java 日期和时间API有哪些问题？

Question

我经常看到有人对Java中的Date和其他与日期时间相关的类提出负面反馈。作为一名.NET开发人员，如果没有使用过它们，我不能完全理解它们的问题所在。

有人可以给我指点一下吗？

- Anton Gogolev

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参见：Java日期-使用哪个正确的类？ - Basil Bourque

Answer 1

啊，Java的Date类。也许是任何语言中最不应该这样做的最好例子之一。我应该从哪里开始？

阅读JavaDoc可能会让人认为开发人员实际上有一些好主意。它详细介绍了UTC和GMT之间的区别，尽管两者之间的差异基本上是闰秒（这种情况发生得pretty rarely）。

然而，设计决策真的浪费了任何想成为良好设计API的想法。以下是一些常见错误：

• 尽管在千年之交的最后十年设计，但是Java中将年份作为自1900年以来的两个数字进行评估。由于这个平凡的决策，Java世界中有成千上万的解决方法使用1900+（或1900-）。
• 月份是从零开始计数的，以适应极不寻常的情况，即拥有一个月份数组并且不使用包含null的13元素数组。因此，我们有0..11（今天是109年的第11个月）。有类似数量的++和-- 的操作来将其转换为字符串。
• 它们mutable。因此，任何时候您想要返回日期（例如，作为实例结构），您需要返回该日期的克隆而不是日期对象本身（否则，人们可能会改变您的结构）。
• Calendar旨在“修复”这个问题，实际上犯了相同的错误。它们仍然可变。
• Date表示DateTime，但为了推迟到SQL领域中的那些人，还有另一个子类java.sql.Date，表示单个日期（但没有与之关联的时区）。
• Date没有与之关联的TimeZone，因此范围（例如“整天”）通常表示为从午夜到午夜（通常在某个任意时区）。

最后值得一提的是，闰秒通常会根据与ntp同步的良好系统时钟自行纠正（请参见上面的链接）。一个系统在引入两个闰秒（每六个月至少一次，每几年实际上）时仍然运行的可能性非常小，特别是考虑到您不时需要重新部署新版本的代码。即使使用动态语言重新生成类或类似于WAR引擎的东西也会污染类空间并最终耗尽permgen。

- AlBlue

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可变性并不是一个太大的问题 - Enerccio

可变性作为一个问题可能取决于您的语言和编程风格。对于函数式编程来说，这确实是一个问题。 - PaulaG

Answer 2

JSR 310，它在Java 8中用java.time替换了旧的日期时间类，其在original JSR中的自我证明如下：

2.5 提议的规范将解决Java社区的哪些需求？

目前，Java SE有两个独立的日期和时间API - java.util.Date和java.util.Calendar。这两个API都被Java开发人员在博客和论坛上一致描述为难以使用。值得注意的是，它们都使用零索引来表示月份，这是许多错误的原因。Calendar也在多年来遭受了许多错误和性能问题，主要是由于在内部以两种不同的方式存储其状态。

一个经典的错误（4639407）阻止了在Calendar对象中创建某些日期。可以编写一系列代码，可以在某些年份但不在其他年份创建日期，从而导致防止某些用户输入正确的出生日期。这是由于Calendar类仅在夏季允许夏令时增加1小时，而历史上在第二次世界大战期间周围的时间是加2小时。虽然这个错误现在已经修复，但如果将来某个国家选择在夏季引入夏令时增加三个小时，那么日历类将再次出现故障。

当前的Java SE API在多线程环境中也存在问题。不可变类被认为是固有的线程安全，因为它们的状态不能改变。然而，Date和Calendar都是可变的，这需要程序员显式考虑克隆和线程。此外，DateTimeFormat中缺乏线程安全性并不广为人知，并且已经成为许多难以跟踪的线程问题的原因。

除了Java SE用于日期时间的类存在问题外，它还没有用于建模其他概念的类。非时区日期或时间、持续时间、期间和间隔在Java SE中没有类表示。因此，开发人员经常使用int来表示时间持续时间，并使用javadoc指定单位。

缺乏全面的日期和时间模型也导致许多常见操作比应该更棘手。例如，计算两个日期之间的天数是一个特别困难的问题。

这个JSR将解决完整的日期和时间模型问题，包括带有和不带有时区的日期和时间、持续时间和时间段、间隔、格式化和解析。

- meriton

Answer 3

• 日期实例是可变的，这几乎总是不方便的。（参见此处）
• 它们具有双重性质。它们既表示时间戳，又表示日历日期。事实证明，在处理日期时这是有问题的。
• 许多情况下，日历数据的数字表示方式很反直觉。例如：getMonth()从0开始计数，getYear()是以1900年为基础（即2009年用109来表示）。
• Date类缺少你期望从中获得的许多功能。

- waxwing

Answer 4

我理解你的痛苦...作为一名曾经的.NET程序员，我也曾经问过同样的问题，在.NET中时间API（时间跨度、操作符重载）非常方便。

首先，要创建一个特定的日期，您可以使用已弃用的API或者：

Calendar c = Calendar.getInstance();
c.set(2000, 31, 12)

为了减去一天，你可以这样做邪恶的事情：

Date firstDate = ...
Calendar c = Calendar.getInstance();
c.setTime(fistDate);
c.add(Calendar.DATE,-1);
Date dayAgo = c.getTime();

或者更糟

Date d = new Date();
Date d2 = new Date(d.getTime() - 1000*60*60*24);

要计算两个日期之间的时间差（以天/周/月为单位）...... 这变得更加困难

然而，来自Apache的DateUtils（org.apache.commons.lang.time.DateUtils）提供了一些方便的方法，我最近发现自己只使用它们。

正如Brabster所说，Joda Time也是一个不错的外部库，但是Apache似乎比其他任何东西都更“常见”...

- Eran Medan

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请您展示一下如何实现“计算两个日期之间的时间差”这个功能！ - Anton Gogolev

我希望我知道一种简单的方法...包括闰年、跳跃月和不稳定的天数... - Eran Medan

另请参阅 org.apache.commons.lang.time：http://commons.apache.org/lang//api/org/apache/commons/lang/time/package-summary.html - trashgod

在 java.time 中，使用 Period 和 Duration 类来计算和表示经过的时间，分别以年-月-日和小时-分钟-秒为单位。 - Basil Bourque

Answer 5

我认为Java的日期API很实用。老实说，我看到和听到的大部分问题都与冗长有关，需要涉及多个类才能执行任何有用的操作（Calendar，Date，DateFormat/SimpleDateFormat），以及缺乏像getDayOfWeek()这样的简单访问器。 Joda Time是Java中备受尊重的替代API，在“为什么选择Joda Time”一节中提供了更多的论据，说明它是一个可行的替代方案，可能会引起兴趣。

- brabster