在Java编程中，对日期和时间的管理是许多应用程序不可或缺的功能。为了方便地处理与日期和时间相关的操作，Java平台提供了两种经典的核心类,java.util.Date 和 java.util.Calendar，在过去很长一段时间内成为Java开发人员处理日期时间问题的基础工具。随着Java 8版本引入了全新的日期/时间API，虽然Date和Calendar逐渐被java.time包下的类所取代，但理解这两个类的工作原理和用法仍有助于我们更好地过渡到新API，并在一些遗留代码中发挥作用。

Java Date类概述

java.util.Date 类代表了一个特定的瞬时，精确到毫秒级。该类主要用于存储从格林尼治标准时间1970年1月1日0时0分0秒（即“Unix纪元”）起至现在的总毫秒数。尽管包含了日期和时间信息，但Date类的设计并没有很好地体现这一点，其方法和构造函数也较为原始和不易于使用。

创建Date对象

可以使用Date类的无参构造函数创建一个表示当前日期和时间的Date对象，或者使用带有长整型参数（表示自1970年1月1日00:00:00 GMT以来的毫秒数）的构造函数来创建一个表示特定时间的Date对象。

import java.util.Date;

public class DateExample {
  public static void main(String[] args) {
    // 方式1、创建表示当前日期和时间的Date对象
    Date now = new Date();
    System.out.println("当前日期和时间: " + now);

    // 方式2、创建表示特定日期和时间的Date对象
    long specificTime = System.currentTimeMillis() - 3600 * 1000; // 1小时前
    Date oneHourAgo = new Date(specificTime);
    System.out.println("1小时前的日期和时间: " + oneHourAgo);
  }
}

date日期比较

可以使用before(), after(), 和 equals() 方法来比较两个Date对象。

Date date1 = new Date();
Date date2 = new Date(System.currentTimeMillis() - 1000); // 1秒前

if (date1.after(date2)) {
  System.out.println("date1 在 date2 之后");
}

date日期转换

通常，我们会将Date对象转换为字符串以进行显示，或者将字符串转换为Date对象以进行进一步的处理。这通常需要使用java.text.SimpleDateFormat类来进行格式化。

import java.text.SimpleDateFormat;

// 将Date对象转换为字符串
SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String dateString = formatter.format(now);
System.out.println("格式化后的日期: " + dateString);

// 将字符串转换为Date对象
try {
  Date parsedDate = formatter.parse("2023-03-15 12:00:00");
  System.out.println("解析后的日期: " + parsedDate);
} catch (Exception e) {
  e.printStackTrace();
}

Java Calendar类概述

为了克服Date类的局限性，Java提供了更强大的java.util.Calendar类。Calendar类是java.util包中的一个抽象类，不能直接实例化。通常需要调用其静态方法getInstance()，获取Calendar对象。Calendar类不仅提供了更为灵活的方法来获取和设置日期字段（如年、月、日、小时、分钟等），还可以进行复杂的日期运算和比较。Calendar类基于一个抽象的时间线，可以关联到不同的时区。

创建Calendar实例

通常，我们通过调用Calendar类的getInstance()方法来创建一个Calendar对象。这个方法返回一个Calendar对象，该对象已经使用当前日期和时间进行了初始化。

Calendar calendar = Calendar.getInstance();

Calendar实例获取和设置字段值

使用get()方法获取Calendar对象中的字段值，比如年、月、日等。使用set()方法可以设置这些字段的值。

int year = calendar.get(Calendar.YEAR);
int month = calendar.get(Calendar.MONTH); // 注意月份是从0开始的

calendar.set(Calendar.YEAR, 2023);
calendar.set(Calendar.MONTH, Calendar.JANUARY); // 使用Calendar的常量来设置月份
calendar.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, 1);

Calendar日期时间的计算

Calendar类提供了add()和roll()方法来计算日期和时间。add()方法会改变日期，而roll()方法则只会在字段范围内进行循环。

calendar.add(Calendar.MONTH, 1); // 将日期加上一个月
calendar.roll(Calendar.DAY_OF_MONTH, true); // 在天内向前滚动

Calendar实例时间比较

可以使用before(), after(), 和 equals() 方法来比较两个Calendar对象的时间。

Calendar calendar1 = Calendar.getInstance();
Calendar calendar2 = Calendar.getInstance();

if (calendar1.before(calendar2)) {
  System.out.println("calendar1 在 calendar2 之前");
}

Calendar对象转换为Date对象

Calendar对象可以通过getTime()方法转换为Date对象。

Date date = calendar.getTime();

Calendar处理时区

Calendar类与TimeZone类结合使用，可以处理不同时区的时间。
Calendar calendar = Calendar.getInstance(TimeZone.getTimeZone("GMT"));

Calendar线程安全问题

Calendar类的实例不是线程安全的。如果多个线程同时访问一个Calendar实例，并且至少有一个线程修改了该实例，那么它必须在外部同步。

synchronized(calendar) {
  // 访问和修改calendar的代码
}

Calendar使用示例

import java.util.Calendar;
public class CalendarExample {
  public static void main(String[] args) {
    // 创建Calendar对象
    Calendar calendar = Calendar.getInstance();
    // 获取当前日期和时间
    int year = calendar.get(Calendar.YEAR);
    int month = calendar.get(Calendar.MONTH) + 1; // 月份是从0开始的，所以加1
    int day = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
    System.out.println("当前日期: " + year + "-" + month + "-" + day);
    // 设置日期为特定值
    calendar.set(2023, Calendar.OCTOBER, 23);
    // 获取并打印设置后的日期
    year = calendar.get(Calendar.YEAR);
    month = calendar.get(Calendar.MONTH) + 1;
    day = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
    System.out.println("设置后的日期: " + year + "-" + month + "-" + day);
    // 或者直接获取当前日期和时间
    long timeInMillis = calendar.getTimeInMillis();// 得到当前时间的毫秒数
    System.out.println("当前时间毫秒数：" + timeInMillis);
  }
}

记住，当处理日期和时间时，务必注意时区、闰年、闰秒以及夏时制等可能影响计算的因素。Calendar类提供了处理这些复杂情况的方法，但也可能需要额外的逻辑来确保正确性。

Date与Calendar类的问题与局限

尽管Date和Calendar类在一定程度上满足了日期和时间的处理需求，但存在几个主要问题.

Java 8之后的改进与替换方案

鉴于上述问题，Java 8推出了新的日期时间API，包括java.time包下的类，如LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、ZonedDateTime等。这些新类提供了更加丰富、直观且线程安全的操作接口，推荐在现代Java开发中优先使用。

总结

尽管Date和Calendar类在Java的历史发展中起到了重要作用，但在处理日期和时间问题时，应当首先考虑采用Java 8以后推出的现代日期时间API以获得更好的性能、清晰度和可靠性。然而，在维护旧代码或者了解Java历史演进的过程中，理解Date与Calendar类的使用依然十分必要。