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Java 日期時間處理大全：Date、Calendar 與 Object 核心方法詳解

編輯：Java 相關知識

日期時間處理是業務開發的高頻需求。本文系統梳理 JDK 1.0 時代的 java.util.Date、Calendar、GregorianCalendar 與根類別 Object 核心方法，並指出其設計缺陷，為後續遷移至 Java 8+ java.time 奠基。

一、Date 類：可變、非執行緒安全、已棄用方法眾多

1. 核心建構子


Date()                          // 當前毫秒時間戳
Date(long millisSinceEpoch)     // 1970-01-01 00:00:00 UTC 起算毫秒數

2. 常用方法（多數已棄用）

方法	說明	替代方案
`getTime()`	取得毫秒時間戳	繼續使用
`setTime(long)`	設定毫秒時間戳	繼續使用
`getYear()/setYear()`	年份（1900 起算）	`Calendar.YEAR` 或 `LocalDate.getYear()`
`getMonth()/setMonth()`	月份（0-11）	`Calendar.MONTH` 或 `LocalDate.getMonthValue()`
`getDate()/setDate()`	日期（1-31）	`Calendar.DATE` 或 `LocalDate.getDayOfMonth()`
`getDay()`	星期（0-6）	`Calendar.DAY_OF_WEEK`
`getHours()/getMinutes()/getSeconds()`	時/分/秒	`Calendar.HOUR_OF_DAY` 等
`toString()`	預設格式：`dow mon dd hh:mm:ss zzz yyyy`	`DateTimeFormatter`

3. 格式化輸出：SimpleDateFormat


Date now = new Date();
// 線程不安全！區域變數使用或 ThreadLocal 複用
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String formatted = sdf.format(now);
System.out.println(formatted); // 2024-03-15 14:30:45

警示：SimpleDateFormat 非執行緒安全，併發環境必須每次新建或用 ThreadLocal 包裝。

二、Calendar 抽象類與 GregorianCalendar 實作

1. 取得實例


Calendar cal = Calendar.getInstance(); // 實際回傳 GregorianCalendar
cal = Calendar.getInstance(TimeZone.getTimeZone("UTC"), Locale.US); // 指定時區/語系

2. 核心操作 API

操作	方法範例
設定日期時間	`set(2024, Calendar.MARCH, 15, 14, 30, 45)` 注意：月份 0-based（0=1月）
取得欄位值	`int year = cal.get(Calendar.YEAR);`
加減時間	`cal.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 7);` 一週後 `cal.roll(Calendar.MONTH, 1);` 月份+1，不進位年份
設定/取得毫秒時間戳	`cal.setTimeInMillis(ms);` / `cal.getTimeInMillis()`
轉 Date	`Date d = cal.getTime();`
比較	`cal.before(otherCal)`, `cal.after(otherCal)`, `cal.compareTo(otherCal)`

3. 常用欄位常數


YEAR, MONTH (0-11), DATE/DAY_OF_MONTH (1-31),
HOUR (0-11), HOUR_OF_DAY (0-23), MINUTE, SECOND, MILLISECOND,
DAY_OF_WEEK (1=Sun...7=Sat), DAY_OF_YEAR, WEEK_OF_YEAR, AM_PM

4. GregorianCalendar 專屬：閏年判斷


GregorianCalendar gc = new GregorianCalendar();
boolean leap = gc.isLeapYear(2024); // true

三、Object 核心方法：所有類別的共同基因

java.lang.Object 是所有類別的隱性父類，定義了通用協定：

方法	預設行為	覆寫契約與最佳實踐
`toString()`	`ClassName@hashCode`	必覆寫：返回物件有意義的字串表示，便於除錯/日誌。範例：`"User{id=1, name='Alice'}"`
`equals(Object)`	比較記憶體位址（`==`）	覆寫時必同時覆寫 hashCode()。契約：自反性、對稱性、傳遞性、一致性、非空性。常用 `Objects.equals(a,b)` 處理 null。
`hashCode()`	記憶體位址衍生值	同樣物件必回傳相同值；`equals` 相等則 `hashCode` 必相等。常用 `Objects.hash(fields...)` 生成。
`clone()`	淺拷貝（需實作 Cloneable）	建議改用複製建構子或序列化拷貝，避免 `Cloneable` 破壞封裝。
`finalize()`	GC 前調用（已棄用 Java 9）	不要使用：執行時間不確定、影響 GC 效能、可能復活物件。資源清理用 `try-with-resources` / `Cleaner` / `PhantomReference`。
`getClass()`	回傳 `Class` 物件	final，不可覆寫。反射入口。
`wait/notify/notifyAll`	監視器等待/通知	需在 `synchronized` 區塊內呼叫。現代併發優先用 `Condition` / `LockSupport` / `CompletableFuture`。

四、遺留 API 痛點與 Java 8+ 遷移建議

可變性：Date/Calendar 可變 → 併發 Bug 溫床。
→ java.time 全不可變（LocalDateTime, ZonedDateTime, Instant）。
月份 0-based：Calendar.JANUARY = 0 違反直覺。
→ Month.JANUARY = 1。
年份 1900-based：Date.getYear() = 124 代表 2024。
→ LocalDate.getYear() = 2024。
格式化非執行緒安全。
→ DateTimeFormatter 不可變、執行緒安全。
時區處理痛苦。
→ ZoneId, ZonedDateTime 一流支援。