Java時間比較詳解

一、基礎概念

時間在計算機中通常使用數字表示，這些數字稱為時間戳或時間戳值。時間戳是指從某個具體的時間點（比如當前計算機的系統時間）到現在所經過的秒數。Java中處理時間主要涉及到兩個類：Date和Calendar。

其中，Date類表示特定的瞬間，精確到毫秒。它以UTC(Universal Time Coordinated，世界統一時間)為基礎，日期的計算取決於你所在的時區。Calendar則是一個抽象類，提供了許多操作日期、時間、日曆字段的方法。

二、時間的表示

通常情況下，人們用24小時制來表示時間，而計算機中表示時間的方法則有所不同。在Java中，時間可以用四種不同的表示方式來進行存儲和處理：毫秒、秒、分鐘和小時。

以毫秒作為時間戳的單位是最常見的方式，使用System.currentTimeMillis()可以獲取當前的時間戳值。一秒等於1000毫秒，對於整數類型，可以使用除法運算將時間戳轉換為秒數。

long timestamp = System.currentTimeMillis();
long seconds = timestamp / 1000;

可以使用Java 8的API將秒數轉換為LocalDateTime格式：

long seconds = 1589941200L;
LocalDateTime datetime = LocalDateTime.ofEpochSecond(seconds, 0, ZoneOffset.ofHours(8));
System.out.println(datetime.toString());

三、日期的比較

日期的比較通常可以使用compareTo()方法。對於Date類，如果日期相等則表示兩個實例相等；對於Calendar類，需要比較所有字段，使用after()和before()方法。

Date date1 = new Date();
Thread.sleep(1000); // 停頓1秒鐘
Date date2 = new Date();
System.out.println(date1.compareTo(date2)); // 0表示相等，0表示晚於

Calendar calendar1 = Calendar.getInstance();
calendar1.set(2021, 7, 1);
Calendar calendar2 = Calendar.getInstance();
calendar2.set(2020, 1, 1);
boolean after = calendar1.after(calendar2); // true，calendar1在calendar2之後
boolean before = calendar1.before(calendar2); // false，calendar1在calendar2之前

四、日期加減

Date類使用getTime()獲取時間戳，並可以對其進行加減，再將其轉換為日期格式。Calendar類則提供了add()和roll()方法，可以對日期的字段（年、月、日、時、分、秒）進行修改。

Date date = new Date();
long timestamp = date.getTime();
timestamp += 24 * 60 * 60 * 1000; // 增加1天
date.setTime(timestamp);
System.out.println(date.toString()); // 顯示日期增加1天後的信息

Calendar calendar = Calendar.getInstance();
calendar.set(2021, 3, 1);
calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 7); // 增加7天
System.out.println(calendar.getTime().toString()); // 顯示日期增加7天後的信息

五、日期格式化

Java提供了SimpleDateFormat類來處理日期和時間格式化問題。SimpleDateFormat使用一個樣式表來描述日期和時間的格式，在樣式表中使用預定義的字符串來表示需要格式化的元素，比如年、月、日、時等。對於多種常見的時間格式，可以使用DateTimeFormatter類。

Date date = new Date();
SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS");
String dateStr = formatter.format(date);
System.out.println(dateStr); // 顯示格式化後的日期信息

String dateStr2 = "2021-05-20 12:45:30";
DateTimeFormatter format = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
LocalDateTime datetime = LocalDateTime.parse(dateStr2, format);
System.out.println(datetime.toString()); // 顯示解析後的日期信息

六、時區轉換

時區是指時間計量的參考標準。如果你的應用需要跨越多個時區，就需要對時間進行時區轉換。Java 8提供了ZoneId類和ZoneOffset類來處理時區問題。

// 某個時區下的當前時間
ZoneId zone = ZoneId.of("America/New_York");
ZonedDateTime zdt1 = ZonedDateTime.now(zone);
System.out.println(zdt1.toString()); // 顯示當前時間

// 時區偏移
ZoneOffset offset = ZoneOffset.ofHours(8);
OffsetDateTime odt = OffsetDateTime.now(offset);
System.out.println(odt.toString()); // 顯示偏移後的當前時間