在JDK7中找到日期之间的真正差异

Question

如何在JDK7中找到两个日期之间的差异，可以将差异加回使两个日期相等？

我尝试使用similar StackOverflow question 中的解决方案，从另一个日期中减去一个日期的毫秒数，但这可能会导致日期之间的差异不正确。

在本例中，我尝试通过设置a = (b-a) + a 使a 等于b

private void makeTwoDatesEqual(GregorianCalendar a, GregorianCalendar b, DatatypeFactory datatypeFactory) {
    long b_minus_a = b.getTimeInMillis() - a.getTimeInMillis();
    Duration delta = datatypeFactory.newDuration(b_minus_a);
    delta.addTo(a);
}

但结果出乎意料：

之前

a = "2015-08-29T00:00:00.000Z"
b = "2040-01-01T00:00:00.000Z"
delta = "P24Y4M5DT0H0M0.000S" // 2 days longer than it should be.

之后

a = "2040-01-03T00:00:00.000Z"
b = "2040-01-01T00:00:00.000Z"
delta = "P24Y4M5DT0H0M0.000S"
a.equals(b) = false

Joda-Time 也有同样的问题：

private void makeTwoDatesEqual(GregorianCalendar a, GregorianCalendar b) {
    DateTime date1 = new DateTime(a);
    DateTime date2 = new DateTime(b);
    Interval interval = new Interval(a.getTimeInMillis(), b.getTimeInMillis());
    Period offsetPeriod = interval.toPeriod();
    date1 = date1.plus(offsetPeriod);
    date1.equals(date2); // false in my example
}

之前

date1 = "2015-08-29T00:00:00.000-05:00"
date2 = "2040-01-01T00:00:00.000-05:00"
offsetPeriod = "P24Y4M2DT23H"
date1.equals(date2) = false

之后

date1 = "2039-12-31T23:00:00.000-05:00"
date2 = "2040-01-01T00:00:00.000-05:00"
offsetPeriod = "P24Y4M2DT23H"
date1.equals(date2) = false

在询问之前，应该不需要考虑夏令时或闰年，因为在每个示例中，我都将间隔添加回与其派生的完全相同的时间段。

Answer 1

ThreeTen 反向移植

使用称为 JSR-310 或 java.time 的现代 Java 日期和时间 API 有多种可能性。你可以在 Java 7 中使用它吗？当然！获取ThreeTen Backport 并开始编码。

日期时间的差异

编辑：如果您想将 a 和 b 视为时间点，换句话说，日期和时间，您可以使用适当小的时间单位对于差异，或Duration 类。两者的工作方式相同。由于Instants 具有纳秒精度，因此计算纳秒差异将确保我们不会丢失任何精度：

Instant a = Instant.parse("2015-08-29T00:00:00.000Z");
Instant b = Instant.parse("2040-01-01T00:00:00.000Z");
long delta = ChronoUnit.NANOS.between(a, b);
a = a.plusNanos(delta);
System.out.println("a = " + a);
System.out.println("b = " + b);
System.out.println("delta = " + delta);
System.out.println("a.equals(b) = " + a.equals(b));

打印出来

a = 2040-01-01T00:00:00Z
b = 2040-01-01T00:00:00Z
delta = 768182400000000000
a.equals(b) = true

Duration 类适用于以小时、分钟、秒和秒为单位的持续时间。您可以使用它更长的时间，但它不知道几周、几个月或几年。

Duration delta = Duration.between(a, b);
a = a.plus(delta);

否则和以前一样。这次的输出是

a = 2040-01-01T00:00:00Z
b = 2040-01-01T00:00:00Z
delta = PT213384H
a.equals(b) = true

所以差是 213384 小时。只是因为在这种情况下分钟和秒都是0，所以它们不会被打印，否则它们会被打印； Duration 也有纳秒精度。

日期之间的差异

从字面上理解您的标题，并注意到您的示例日期落在 UTC 午夜。如果您不关心一天中的时间，只想计算天数、月数和年数，您可以使用 Period 类或简单地计算天数。 Period 类用于天、月和年的时间段，精度为 1 天（这意味着不能用于小时和更小的单位）。

LocalDate a = LocalDate.of(2015, Month.AUGUST, 29);
LocalDate b = LocalDate.of(2040, Month.JANUARY, 1);
Period delta = Period.between(a, b);
a = a.plus(delta);

打印和以前一样，但现在可以打印了

a = 2040-01-01
b = 2040-01-01
delta = P24Y4M3D
a.equals(b) = true

计算天数就像上面的纳秒一样，只是用天代替：

long delta = ChronoUnit.DAYS.between(a, b);
a = a.plusDays(delta);

这次输出包含：

delta = 8891
a.equals(b) = true

请注意，由于月份的长度不同，即使 24 年 4 个月 3 天似乎等于 8891 天，但通常情况并非如此。这在@Meno Hochschild’s comment 和Hugo’s answer 中有更详细的解释。因此，Period 和天数之间的选择会有所不同，您应该根据更确切的要求进行选择。

结合周期和持续时间

有点有趣的是，Java 不提供一个持续年、月、日、小时、分钟和秒的时间段或持续时间的类。如果您愿意，您可以使用Period 实例来表示年、月和日，然后使用Duration 来表示小时、分钟和秒。有点复杂。

我听说ThreeTen-extra 项目包含一个结合了两者的PeriodDuration 类。我自己没有任何经验。

Answer 2

作为@Meno explained in the comments，日期算术很奇怪，因为月份和年份可以有不同的长度。在我们的 ISO 日历中，一个月可以有 28、29、30 或 31 天，而一年可以有 365 或 366 天。

因此，Period 像 P24Y4M5D（24 年 4 个月 5 天）可以代表完全不同的天数，具体取决于您何时开始计算它。

例如，如果我从2017-01-01T00:00Z 开始。如果我加上 24 年，我得到 2041-01-01，然后加上 4 个月，我得到 2041-05-01，然后加上 5 天，我得到 2041-05-06。总差异相当于 8891 天。

但如果我从2016-01-01T00:00Z 开始并添加相同的时期（24 年 4 个月和 5 天）：添加 24 年我得到 2040-01-01，然后添加 4 个月我得到 2040-05-01，然后添加 5我收到2040-05-06 的日子。但是如果我加上 8891 天，我会得到2040-05-05。

这是因为月份和年份没有固定的长度，因此以天为单位的等效总和将始终取决于所涉及的日期（更不用说夏令时和闰秒效应，这也会改变小时、分钟的总和、秒和毫秒）。

要不依赖于此，您必须使用以毫秒为单位的持续时间（而不是非固定长度变量，例如年和月）来计算。在 Joda-Time 中，您可以使用 org.joda.time.Duration 类：

public void makeTwoDatesEqual(GregorianCalendar a, GregorianCalendar b) {
    DateTime date1 = new DateTime(a);
    DateTime date2 = new DateTime(b);
    System.out.println("date1=" + date1);
    System.out.println("date2=" + date2);

    Duration duration = new Duration(date1, date2);
    DateTime date3 = date1.plus(duration);
    System.out.println("date3=" + date3);
    System.out.println(date3.equals(date2));
}

假设a等价于2015-08-29T00:00:00Z且b是2040-01-01T00:00:00Z，这段代码会输出：

date1=2015-08-29T00:00:00.000Z
date2=2040-01-01T00:00:00.000Z
date3=2040-01-01T00:00:00.000Z
真的

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ThreeTen 反向移植

Joda-Time 处于维护模式，正在被新的 API 取代，因此我不建议使用它来启动新项目。即使在joda's website 中，它也说：“请注意，Joda-Time 被认为是一个基本上“完成”的项目。没有计划进行重大改进。如果使用 Java SE 8，请迁移到 java.time (JSR-310 )。”。

如果您不能（或不想）从 Joda-Time 迁移到新的 API，您可以忽略此部分。

如果您使用的是 Java 6 或 7，则可以使用 ThreeTen Backport，这是 Java 8 新日期/时间类的一个很好的向后移植。对于Android，您还需要ThreeTenABP（更多关于如何使用它here）。

您可以使用org.threeten.bp.DateTimeUtils类将GregorianCalendar转换为org.threeten.bp.Instant，然后计算它们之间的差值，得到org.threeten.bp.Duration：

public void makeTwoDatesEqual(GregorianCalendar a, GregorianCalendar b) {
    Instant instantA = DateTimeUtils.toInstant(a);
    Instant instantB = DateTimeUtils.toInstant(b);
    System.out.println(instantA);
    System.out.println(instantB);

    Duration duration = Duration.between(instantA, instantB);

    Instant instantC = instantA.plus(duration);
    System.out.println(instantC);
    System.out.println(instantC.equals(instantB)); // true
}

假设a等价于2015-08-29T00:00:00Z且b是2040-01-01T00:00:00Z，这段代码会输出：

2015-08-29T00:00:00Z
2040-01-01T00:00:00Z
2040-01-01T00:00:00Z
真的