Java 日期时间：现代 API

学习目标

掌握 java.time 包中 LocalDateTime、LocalDate、ZonedDateTime 等核心类的格式化方法
熟练使用 DateTimeFormatter 进行自定义和预定义格式的处理
理解新 API 在格式化方面的线程安全性与国际化支持优势

正文内容

为什么需要新格式化

Java 8 的 java.time 包不仅重构了日期时间模型，也彻底重写了格式化机制：

使用 不可变、线程安全 的 DateTimeFormatter
支持 ISO-8601 标准 开箱即用
提供 本地化（Locale） 和 时区感知 的格式化能力
避免了 SimpleDateFormat 的所有历史问题

使用预定义格式器

DateTimeFormatter 提供了多个静态常量，符合国际标准或常见习惯：

LocalDateTime now = LocalDateTime.now();

// ISO 标准格式（无时区）
System.out.println(now.format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE_TIME));
// 输出：2026-01-30T15:42:30.123

// 仅日期（ISO）
System.out.println(LocalDate.now().format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE));
// 输出：2026-01-30

// 带毫秒的时间
System.out.println(LocalTime.now().format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_TIME));

自定义格式模式

使用 ofPattern(String pattern) 创建自定义格式器：

LocalDateTime now = LocalDateTime.now();

DateTimeFormatter custom = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy 年 MM 月 dd 日 HH:mm:ss");
String formatted = now.format(custom);
System.out.println("自定义格式：" + formatted);
// 输出：2026 年 01 月 30 日 15:42:30

常用模式符号（与 SimpleDateFormat 类似但更规范）：

符号	含义	示例
`yyyy`	四位年份	2026
`MM`	两位月份	01, 12
`dd`	两位日期	05, 30
`HH`	24 小时制	09, 23
`mm`	分钟	07, 59
`ss`	秒	03, 45
`SSS`	毫秒	123
`E`	星期（如“周五”）	需配合 Locale
`z`	时区缩写	CST, GMT+8
`V`	时区 ID	Asia/Shanghai

注意：DateTimeFormatter 对大小写敏感，M 表示月份，m 表示分钟。

带本地化的格式化

可指定语言环境，自动适配不同地区的日期习惯：

LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
DateTimeFormatter zhFormatter = DateTimeFormatter
    .ofPattern("yyyy 年 MM 月 dd 日 EEEE HH:mm", Locale.CHINA);

System.out.println(now.format(zhFormatter));
// 输出：2026 年 01 月 30 日 星期五 15:42

解析字符串为日期时间

与格式化对称，DateTimeFormatter 也支持安全解析：

String input = "2026 年 01 月 30 日 15:30:00";
DateTimeFormatter parser = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy 年 MM 月 dd 日 HH:mm:ss");

LocalDateTime parsed = LocalDateTime.parse(input, parser);
System.out.println("解析结果：" + parsed);

优势：parse() 方法在格式不匹配时直接抛出 DateTimeParseException，错误明确；且不会自动修正无效日期（如 2 月 30 日会报错），行为更可预测。

线程安全与性能

DateTimeFormatter 是不可变对象，因此天然线程安全，可安全地作为静态常量复用：

public class DateUtils {
    public static final DateTimeFormatter CHINESE_FORMATTER =
        DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy 年 MM 月 dd 日 HH:mm:ss");
    
    public static String format(LocalDateTime dt) {
        return dt.format(CHINESE_FORMATTER); // 安全！
    }
}

无需 ThreadLocal，也无需每次新建实例，性能和安全性兼得。

处理带时区的格式化

对于 ZonedDateTime，可包含时区信息：

ZonedDateTime zdt = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Shanghai"));
DateTimeFormatter withZone = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss VV");

System.out.println(zdt.format(withZone));
// 输出：2026-01-30 15:42:30 Asia/Shanghai

其中：

VV 表示完整的时区 ID（如 Asia/Shanghai）
z 表示时区缩写（如 CST），但可能不唯一，建议慎用

重点总结

DateTimeFormatter 是 Java 8+ 推荐的日期格式化工具，线程安全、功能强大、行为可预测。
支持预定义 ISO 格式、自定义模式、本地化（Locale）和时区输出。
解析时默认严格校验，避免“静默错误”。
所有操作基于不可变对象，符合函数式编程思想，适合现代应用开发。

思考题

为什么 DateTimeFormatter 能做到线程安全，而 SimpleDateFormat 不能？从设计层面分析。
如何用 DateTimeFormatter 解析一个包含中文星期几的字符串（如 “2026 年 01 月 30 日星期五”）？
在 RESTful API 中返回日期时间字段时，应选择 LocalDateTime 还是 ZonedDateTime？对应的格式应该如何设计？