Date와 Time

1. Date와 Time 소개

날짜와 시간을 표현하기 위해 Java에서 사용해왔다.

1-1. Java8에 새로운 날짜와 시간 API가 등장한 이유

Date date = new Date();
        Calendar calendar = new GregorianCalendar();
        SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat();

Java 8 이전 사용되는 날짜와 시간 API는 Date와 Calendar, GregorianCalendar등이 있음.

이렇게 기존에 존재하던 API들은 문제점이 있었는데 하나씩 살펴보자.

1. 클래스 이름이 명확하지가 않다.

   • 날짜 클래스중 Date 는 시간과 TimeStamp 모두 표현할 수 있다. (사실상 TimeStamp)
   • 시간 값이 에폭임 이라 하여 세계 표준시(UTC)로 1970년 1월 1일 00시 00분 00초를 기준으로 현재까지 흐른 모든 시간을 초(sec)단위로 표현 (사람이 알아보기 어려움)

2. Mutable 하여 thread safe하지 않다.

   public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
       Date date = new Date();
       long time = date.getTime();
       System.out.println("date = " + date);
       Thread.sleep(1000 * 3);
       Date after3Seconds = new Date();
       System.out.println("after3Seconds = " + after3Seconds);
   
       after3Seconds.setTime(time);
       System.out.println("after3Seconds = " + after3Seconds);
   }
   
   /*
   [실행 결과]
   date = Thu Oct 28 20:22:24 KST 2021
   after3Seconds = Thu Oct 28 20:22:27 KST 2021
   after3Seconds = Thu Oct 28 20:22:24 KST 2021
   */
   

   • 최초 코드 실행시 시간을 출력 후 3초 후에 다시 Date 인스턴스를 생성해 출력했다.
   • 그 다음 setTime(time)으로 최초 생성한 date를 새로 생성한 after3Seconds에 set 해 준뒤 출력하니 최초에 생성했을 당시의 시간이 출력된다.
   • 이는 Date 클래스가 mutable 하다는 것을 의미
   • thread unsafe : Date 인스턴스의 값을 각각 다른 Thread에서 접근해서 변경이 가능하면 기존에 사용하던 Thread에서 변경 되어 잘못된 Date 정보를 가져와서 버그가 발생할 위험이 있다는 뜻.

3. 버그 발생할 여지가 많다.

   • Thread unsafe 할 뿐 아니라 사용법 자체에서도 사용법에 대해 오해할 수 있어 버그가 발생할 여지가 있다.

   Calendar birthDay = new GregorianCalendar(1988, 6, 10);
   

   • 생일이 1988년 6월 10일임을 표현하고 싶지만, GregorianCalendar에서 month는 0부터시작하기 때문에 6을 넣으면 7월이라는 의미가 된다.
   • 혼동하지 않기 위해서 상수 값을 쓰곤 했다. (ex: Calendar.JUNE)

4. 그래서 Java 8 이전에는 Joda-Time (opens new window) 을 사용했다.

1-2. Java 날짜 및 시간 API가 가져야할 디자인 철학

1. Clear

   • API 메소드는 명확해야한다.
   • 예를들어 클래스명이 Date지만 날짜 뿐 아니라 시간(Time)까지 다루게되면 명확하지 않다.
   • 더하여 시간(Time)역시 사람에게 익숙한 일반 시간이 아닌 에폭타임인 것은 Clear하지 않다.

2. Fluent

   • 메소드가 null을 반환하는 경우가 없기 때문에 메소드 체이닝이 가능하기에 코드가 유려해진다.

3. Immutable

   • 기존 날짜 인스턴스의 내용이 변하지 않으며 변경메소드 호출시 값이 변경되는게 아니라 새로운 날짜 인스턴스를 생성해 반환해야한다.

   LocalDate today = LocalDate.of(2021, Month.OCTOBER, 28);
   LocalDate nextMonth = today.plusMonths(1);
   

4. Extensible

   • 확장 가능해야 한다.
   • 달력에는 윤달, 음력, 양력, 불교달력 등 다양한 종류의 달력의 확장이 가능해야 한다.

1-3. 주요 API 특징*

1. 기계용 시간(machine time)과 인류용 시간(human time)으로 나눌 수 있다.
2. 기계용 시간은 EPOCK(1970년 1월 1일 0시 0분 0초)부터 현재까지의 타임스탬프를 표시한다.
3. 인류용 시간은 우리가 흔히 사용하는 년, 월, 일, 시, 분, 초 등을 말한다.
4. 타임스탬프는 Instant를 사용한다.
5. 특정 날짜(LocalDate), 시간(LocalTime), 일시(LocalDateTime)를 사용할 수 있다.
6. 기간을 표현할 때는 Duration(시간 기반)과 Period(날짜 기반)를 사용할 수 있다.
7. DateTimeFormatter를 사용해 일시를 특정한 문자열로 포매팅 할 수 있다.

2. Date와 Time API

기계적인 시간과 인류용 시간을 사용&표현하는 방법

2-1. 기계적인 시간

1. Instant.now(): 현재 UTC(GMT)를 반환
2. Universal Time Coordinated == Greenwich Mean Time

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Instant instant = Instant.now();//기준시 UTC (GMT)
    System.out.println("instant = " + instant);

    ZoneId zone = ZoneId.systemDefault();
    System.out.println("zone = " + zone);
    ZonedDateTime zonedDateTime = instant.atZone(zone);
    System.out.println("zonedDateTime = " + zonedDateTime);
}

/*
instant = 2021-10-28T11:59:22.897293900Z
zone = Asia/Seoul
zonedDateTime = 2021-10-28T20:59:22.897293900+09:00[Asia/Seoul]
*/

1. ZoneId.systemDefault();
   • 현재 시스템상의 zone 정보를 반환합니다. (ex: Asia/Seoul)
2. instant.atZone(zone);
   • UTC 기준이아닌 zone 의 위치 기반의 시간을 반환합니다.

2-2. 인류용 시간

1. LocalDate와 LocalDateTime이 있다.
   • LocalDate: 년/월/일 까지 표현할 때 사용
   • LocalDateTime: 년/월/일/시/분/초 까지 표현할 때 사용

public static void main(String[] args) {
		LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
    System.out.println("now = " + now);
    LocalDateTime birthDay = LocalDateTime.of(1988, Month.JUNE, 10, 0, 0, 0);
    ZonedDateTime nowInUTC = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("UTC"));
    System.out.println("nowInUTC = " + nowInUTC);
    ZonedDateTime birthDayByUTC = ZonedDateTime.of(1988, Month.JUNE.getValue(),10,0,0,0,0, ZoneId.of("UTC"));
    System.out.println("birthDayByUTC = " + birthDayByUTC);
}

1. LocalDateTime.now()
   • 현재 시스템 Zone에 해당하는(로컬) 일시를 반환
2. LocalDateTime.of(1988, Month.JUNE, 10, 0, 0, 0);
   • 로컬의 특정 일시를 반환
3. ZonedDateTime.now(ZoneId.of("UTC"));
   • 특정 Zone의 현재 시간을 반환합니다.
4. ZonedDateTime.of(1988, Month.JUNE.getValue(),10,0,0,0,0, ZoneId.of("UTC"));
   • 특정 Zone의 특정 일시를 반환합니다.

2-3. 기간을 표현하는 방법

1. Period
   • 날짜 기간 단위를 표현할 때 사용
2. Duration
   • 시간 단위 기간을 표현할 때 사용

public static void main(String[] args) {
    LocalDate today = LocalDate.now();
    LocalDate birthDay = LocalDate.of(2020, Month.JUNE, 10);

    Period period = Period.between(birthDay, today);
    System.out.println(period.getMonths()+"개월 "+period.getDays()+"일");

    Period until = today.until(birthDay);
    System.out.println("until.get(ChronoUnit.DAYS) = " + until.get(ChronoUnit.DAYS));

    Instant now = Instant.now();
    Instant plus = now.plus(10, ChronoUnit.SECONDS);
    Duration duration = Duration.between(now, plus);
    System.out.println(duration.getSeconds());
}

1. Period.between(birthDay, today)
   • 올해 생일날짜와 오늘과 비교하여 Period타입의 인스턴스로 반환
2. Period until = today.until(birthDay)
   • LocalDate 객체의 until 메소드를 통해 전달한 인자값과 인스턴스의 기간을 계산한 Period 타입의 인스턴스를 반환
3. Duration.between(now, plus)
   • 현재시간과 10초 뒤의 시간을 인스턴스로 만든 뒤 비교하여 Duration 타입의 인스턴스로 반환

2-4. 파싱 또는 포매팅

1. LocalDateTime을 가지고 문자열을 LocalDateTime으로 혹은 반대로 변환해주는 방법.
2. LocalDateTime.parse(String, DateTimeFormatter);
3. 기본 정의 포맷팅 상수정보와 패턴정보 참조 (opens new window)

public static void main(String[] args) {
    LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
    DateTimeFormatter MMddyyyy = DateTimeFormatter.ofPattern("MM/dd/yyyy");
    System.out.println(now.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE));
    System.out.println(now.format(MMddyyyy));

    LocalDate birthDay = LocalDate.parse("06/10/1988", MMddyyyy);
    System.out.println(birthDay);
}

1. DateTimeFormatter.ofPattern("MM/dd/yyyy")
   • DateTimeFormatter를 이용해 각종 형식으로 LocalDateTime을 포맷팅 해줄 수 있습니다. ofPattern("MM/dd/yyy")는 사용자 정의 패턴으로 포맷팅을 하겠다는 의미입니다.
2. now.format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE)
   • 시간을 DateTimeFormatter가 지원하는 BASIC_ISO_DATE형태로 포맷팅
3. now.format(MMddyyyy)
   • 위에서 ofPattern으로 지정한 패턴으로 시간을 포매팅
4. LocalDate.parse("06/10/1988", MMddyyyy)
   • 문자열을 ofPattern에서 선언한 패턴 방식으로 파싱하여 LocalDate 타입의 인스턴스를 생성해 반환

2-5. 레거시 API 지원

예전에 구현 및 사용하던 날짜와 시간(Date) API와 현재 추가된 LocalDate, LocalDateTime, Instant는 서로 호환 된다!

public static void main(String[] args) {
    Date date = new Date();
    Instant instant = date.toInstant();
    Date newDate = Date.from(instant);

    GregorianCalendar gregorianCalendar = new GregorianCalendar();
    LocalDateTime dateTime = gregorianCalendar.toInstant()
            .atZone(ZoneId.systemDefault())
            .toLocalDateTime();
    ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.from(dateTime);

    GregorianCalendar from = GregorianCalendar.from(zonedDateTime);

    ZoneId zoneId = TimeZone.getTimeZone("PST").toZoneId();
    TimeZone timeZone = TimeZone.getTimeZone(zoneId);
}

1. GregorianCalendar와 Date 타입의 인스턴스를 Instant나 ZonedDateTime으로 변환
2. java.util.TimeZone에서 java.time.ZoneId로 상호 변환 가능

Reference

• 백기선 인프런 강의 : 더 자바, Java8 (opens new window)