자바의 정석 - 날짜와 시간(Calendar와 Date, java.time패키지)

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자바의 정석(남궁성 저) 학습내용 정리

1. Calendar 와 Date

• Date는 JDK1.0, Calendar는 JDK1.1 부터 제공되었다.
• JDK1.8부터 java.time 패키지로 Calendar와 Date의 단점을 개선한 클래스들이 추가되었다.
• Calendar는 추상클래스라서 객체를 직접 생성할 수 없고, 메소드를 통해서 완전히 구현된 클래스의 인스턴스를 얻어야 한다.

  // 에러. 추상클래스는 인스턴스를 생성할 수 없다.
  Calendar cal = new Calendar(); 
  
  // 굿. getInstance()는 Calendar 클래스를 구현한 클래스의 인스턴스를 반환
  Calendar cal = Calendar.getInstance();

• getInstance()가 static인 이유
  • 메소드 내의 코드에서 인스턴스 변수를 사용하거나 인스턴스 메소드를 호출하지 않기 때문
  • static이 아니라면 객체를 생성한 다음에 호출해야 하는데 Calendar는 추상클래스라 객체를 생성할 수 없기 때문

1.1. Calendar 와 Date 간 변환

• Calendar가 추가되면서 Date는 대부분의 메소드가 deprecated 되었다.
• Java API 문서에서 더 이상 사용을 권장하지 않는 대상에 deprecated를 붙였다.

  //1. Calendar를 Date로 변환
      Calendar cal = Calendar.getInstance();
        ...
      Date d = new Date(cal.getTimeInMillis());
  
  //2. Date를 Calendar로 변환
      Date d = new Date();
        ...
      Calendar cal = Calendar.getInstance();
      cal.setTime(d);

• get(Calendar.MONTH)로 얻어오는 값은 1~12가 아니라 0~11이다. 그래서 0이 1월 11이 12월을 의미한다.

1.2. 두 날짜간의 차이 구하기

• 두 날짜를 최소단위인 초단위로 변경한 다음 그 차이를 구한다.

1.3. 시간상의 전후 알기

• 두 날짜간의 차이가 양수인지 음수인지 판단
• boolean after(Object when) 또는 boolean before(Object when) 사용

1.4. 특정 날짜/시간 기준 일정 기간 전후의 날짜/시간 알기

• add(int field, int amount)
• roll(int field, int amount)
  • add()와의 차이점은 다른 필드에 영향 미치지 않음
  • 단, Calendar.DATE가 말일일 때, roll로 Calendar.MONTH를 변경하면 Calendar.DATE 필드에 영향을 미친다.

1.5. 해당 월의 마지막날 알기

• 다음 달의 1일에서 하루 빼기
• getActualMaximum(Calendar.DATE) 사용

1.6. 일 수 계산

• Calendar는 1970년 1월 1일을 기준으로 계산
• 1970년 1월 1일 이전에 날짜에 대해 getTimeInMillis()를 호출하면 음수 반환
  

2. 형식화 클래스

2.1. DecimalFormat

• DecimalFormat을 이용하면 숫자 데이터를 정수, 부동소수점, 금액 등의 다양한 형식으로 표현할 수 있다.
• 반대로 일정한 형식의 텍스트 데이터를 숫자로 쉽게 변환
• 형식화 클래스는 패턴을 정의하는 것이 전부다.
• DecimalFormat 사용법

  double number = 1234567.89;
  
  // 1.원하는 출력형식의 패턴을 작성하여 DecimalFormat 인스턴스를 생성
  DecimalFormat df = new DecimalFormat("#.#E0"); 
  
  // 2.출력하고자 하는 문자열로 format 메소드를 호출
  String result = df.format(number);

2.2. SimpleDateFormat

• 날짜 데이터를 원하는 형태로 다양하게 출력
• 사용방법
  • 원하는 출력 형식의 패턴을 작성하여 SimpleDateFormat 인스턴스를 생성
  • 출력하고자 하는 Date 인스턴스를 가지고 format(Date d)를 호출

    Date today = new Date();
    SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
    String result = df.format(today);
    //오늘 날짜를 yyyy-MM-dd 형태로 반환

• parse(String source)를 사용하여 날짜 데이터의 출력형식 변환 가능
• SimpleDateFormat의 parse(String source)는 문자열 source를 날짜 Date 인스턴스로 변환해줌

  DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy년 MM월 dd일");
  DateFormat df2 = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd");
  Date d = df.parse("2018년 10월 3일");
  
  System.out.println(df2.format(d)); // 2018/10/03

2.3. ChoiceFormat

• ChoiceFormat은 특정 범위에 속하는 값을 문자열로 변환
• 연속적/불연속적인 범위의 값 처리에 유용(예를 들어 90점까지 A, 80점까지 B, ..)
• 패턴을 사용할 경우 limit#value 형태로 사용
  • 구분자로 #는 경계값 포함, <는 미포함

3. java.time 패키지

Java의 탄생과 함께한 Date와 Calendar의 단점을 해소하기 위해
JDK 1.8부터 java.time 패키지가 추가되었다.
이 패키지는 4개의 하위 패키지가 있다.

java.time - 날짜와 시간을 다루는데 필요한 핵심 클래스들 제공
java.time.chrono - 표준(ISO)이 아닌 달력 시스템을 위한 클래스들 제공
java.time.format - 날짜와 시간을 파싱, 형식화하기 위한 클래스들 제공
java.time.temporal - 날짜와 시간의 필드와 단위(unit)을 위한 클래스들 제공
java.time.zone - 시간대(time-zone)와 관련된 클래스들 제공

3.1 Immutable & Thread-safe

위 패키지의 클래스들은 String 클래스처럼 Immutable이다. 즉, 날짜나 시간을 변경하면 기존의 객체가 변경되는 것이 아니라, 새로운 객체를 반환한다.
기존의 Calendar 클래스는 변경가능 하므로 멀티쓰레드 환경에서 안전하지 않았다.

멀티쓰레드 환경에서는 여러 쓰레드가 동시에 같은 객체에 접근할 수 있어서
변경 가능한 객체의 데이터가 잘못 될 가능성이 있다.
이를 쓰레드 안전(Thread-safe)하지 못하다고 한다.

3.2. java.time 패키지의 핵심 클래스

시간을 표현할 때는 LocalTime,
날짜를 표현할 때는 LocalDate,
모두 표현할 때는 LocalDateTime,
시간대(time-zone)까지 표현하려면 ZonedDateTime 사용

3.3. 타임스탬프(time-stamp)

날짜와 시간을 초단위로 표현한 값.
이 값은 날짜와 시간을 하나의 정수로 표현할 수 있어서 날짜와 시간의 차이를 계산하거나 순서를 비교하는데 유리하다. (그래서 데이터베이스에서 많이 사용)

3.4. 객체 생성하기

java.time 패키지에 속한 클래스의 객체 생성은 now()와 of()로 한다.

• now() 예시

  LocalDate date = LocalDate.now();
  LocalTime time = LocalTime.now();

• of() 예시

  LocalDate date = LocalDate.of(2010, 10, 04); // 2010년 10월 4일(군입대ㅋ)
  LocalTime time = LocalTime.of(23, 59, 59); // 23시 59분 59초

  
  

3.5. 필드 값 변경하기

날짜와 시간에서 특정 필드 값을 변경하려면 with로 시작하는 메소드 사용

• 종류

  LocalDate withYear(int year)  
  LocalDate withMonth(int month)  
  LocalDate withDayOfMonth(int dayOfMonth)  
  LocalDate withDayOfYear(int dayOfYear)  
  
  LocalTime withHour(int hour)  
  LocalTime withMinute(int minute)  
  LocalTime withSecond(int second)  
  LocalTime withNano(int nanoOfSecond)

• with() 사용시 원하는 필드를 직접 지정 가능

  LocalDate with(TemporalField field, long newValue)

• 필드를 변경하는 메소드들은 항상 새로운 객체를 생성해서 반환하므로 대입연산자를 같이 사용해야 한다.

  date = date.withYear(2018); // 년도를 2018년으로 변경
  time = time.withHour(12); // 시간을 12시로 변경

• LocalTime의 truncatedTo()는 지정된 것보다 작은 단위의 필드를 0으로 만든다.

  LocalTime time = LocalTime.of(12, 34, 56); // 12시 34분 56초
  time = time.truncatedTo(ChronoUnit.HOURS); // 시(hour)보다 작은 단위를 0
  System.out.println(time); // 12:00

3.6. 날짜와 시간 비교

• compareTo()

  int result = date1.compareTo(date2);
  // 같으면 0, date1이 이전이면 -1, 이후면 1

• boolean형 메소드들

  boolean isAfter (ChronoLocalDate other)
  boolean isBefore (ChronoLocalDate other)
  boolean isEqual (ChronoLocalDate other)

3.7. LocalDateTime

• LocalDate와 LocalTime을 합쳐서 LocalDateTime을 만들 수 있다.

  LocalDate date = LocalDate.of(2018, 10, 05);
  LocalTime time = LocalTime.of(12,34,56);
  
  LocalDateTime dt = LocalDateTime.of(date, time);
  LocalDateTime dt2 = date.atTime(time);
  LocalDateTime dt3 = time.atDate(date);
  LocalDateTime dt4 = date.atTime(12, 34 ,56);
  LocalDateTime dt5 = time.atDate(LocalDate.of(2018, 10, 05));
  LocalDateTime dt6 = date.atStartOfDay(); // = date.atTime(0,0,0);
  
  LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.of(2018, 10, 05, 12, 34, 56);
  LocalDateTime today = LocalDateTime.now();

• 반대로 LocalDateTime을 LocalDate 또는 LocalTime으로 변환할 수 있다.

  LocalDateTime dt = LocalDateTime.of(2018, 10, 05, 12, 34, 56);
  LocalDate date = dt.toLocalDate();
  LocalTime time = dt.toLocalTime();

3.8. ZonedDateTime

LocalDateTime에 타임존(tiem-zone)을 추가하면 ZonedDateTime이 된다.
ZoneId는 일광 절약시간(DST, Daylight Saving Time)을 자동으로 처리해준다.
LocalDateTime에 atZone()으로 시간대 정보를 추가하면, ZonedDateTime을 얻을 수 있다.

ZoneId zid = ZoneId.of("Asia/Seoul");
ZonedDateTime zdt = dateTime.atZone(zid);

특정 타임존의 시간 알기

ZoneId nyId = ZoneId.of("America/New_York");
ZonedDateTime nyTime = ZonedDateTime.now().withZoneSameInstant(nyId);
// now() 대신 of() 사용하여 날짜&시간 지정 가능

UTC로부터 얼마나 떨어져있는지를 ZoneOffSet으로 표현

3.9. OffsetDateTime

ZonedDateTime은 ZoneId로 구역을 표현하는데,
ZoneOffset을 사용하는 것이 OffsetDateTime 이다.
ZoneId는 일광절약시간 처럼 타임존과 관련된 규칙들을 포함하지만,
ZoneOffset은 단지 시간대를 시간의 차이로만 구분

3.10. Period와 Duration

두 날짜의 차이를 나타내는 Period는 between()으로 얻을 수 있다.

LocalDate date1 = LocalDate.of(2017, 1, 16); // 첫 직장 입사일ㅋㅋ
LocalDate date2 = LocalDate.of(2018, 6, 4); // 두번째 직장 입사일

Period pe = Period.between(date1, date2);
// date1이 date2보다 이전이면 양수, 이후면 음수로 Period에 저장

until() 은 between()과 같은 역할이지만,
between()은 static 메소드이고, until()은 인스턴스 메소드이다.
D-day를 구하는 경우, 두 개의 매개변수를 받는 until()을 사용하는 것이 낫다.

long sec = LocalTime.now().until(endTime, ChronoUnit.SECONDS);

LocalDate의 toEpochDay() 는 Epoch Day인 1970-01-01부터 날짜를 세어서 반환.
Period를 사용하지 않고 두 날짜 사이의 일 수를 편하게 계산할 수 있다.

LocalDate date1 = LocalDate.of(2010, 08, 20); // 사귀기 시작한 날
LocalDate date2 = LocalDate.of(2017, 11, 25); // 결혼한 날ㅎ

long 연애기간 = date2.toEpochDay() - date1.toEpochDay();

3.11. 출력형식 정의

DateTimeFormatter의 ofPattern()으로 원하는 출력형식을 작성할 수 있다.

DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd");