JavaScript 编程语言【数据类型】日期和时间

文章目录

日期和时间
- 创建
- 访问日期组件
- 设置日期组件
- 自动校准（Autocorrection）
- 日期转化为数字，日期差值
- Date.now()
- 基准测试（Benchmarking）
- 对字符串调用 Date.parse
- 总结
- ✅任务
- - 创建日期
  - 显示星期数
  - 欧洲的星期表示方法
  - 许多天之前是哪个月几号？
  - 某月的最后一天？
  - 今天过去了多少秒？
  - 距离明天还有多少秒？
  - 格式化相对日期

日期和时间

让我们来学习一个新的内建对象：日期（Date）。该对象存储日期和时间，并提供了日期/时间的管理方法。

我们可以使用它来存储创建/修改时间，测量时间，或者仅用来打印当前时间。

创建

调用 new Date() 来创建一个新的 Date 对象。在调用时可以带有一些参数，如下所示：

new Date()

不带参数 —— 创建一个表示当前日期和时间的 Date 对象：let now = new Date(); alert( now ); // 显示当前的日期/时间
new Date(milliseconds)

创建一个 Date 对象，其时间等于 1970 年 1 月 1 日 UTC+0 之后经过的毫秒数（1/1000 秒）。// 0 表示 01.01.1970 UTC+0 let Jan01_1970 = new Date(0); alert( Jan01_1970 ); // 现在增加 24 小时，得到 02.01.1970 UTC+0 let Jan02_1970 = new Date(24 * 3600 * 1000); alert( Jan02_1970 );传入的整数参数代表的是自 1970-01-01 00:00:00 以来经过的毫秒数，该整数被称为 时间戳。这是一种日期的轻量级数字表示形式。我们通常使用 new Date(timestamp) 通过时间戳来创建日期，并可以使用 date.getTime() 将现有的 Date 对象转化为时间戳（下文会讲到）。在 01.01.1970 之前的日期带有负的时间戳，例如：// 31 Dec 1969 let Dec31_1969 = new Date(-24 * 3600 * 1000); alert( Dec31_1969 );
new Date(datestring)

如果只有一个参数，并且是字符串，那么它会被自动解析。该算法与 Date.parse 所使用的算法相同，将在下文中进行介绍。let date = new Date("2017-01-26"); alert(date); // 未指定具体时间，所以假定时间为格林尼治标准时间（GMT）的午夜零点 // 并根据运行代码时的用户的时区进行调整 // 因此，结果可能是 // Thu Jan 26 2017 11:00:00 GMT+1100 (Australian Eastern Daylight Time) // 或 // Wed Jan 25 2017 16:00:00 GMT-0800 (Pacific Standard Time)
new Date(year, month, date, hours, minutes, seconds, ms)

使用当前时区中的给定组件创建日期。只有前两个参数是必须的。year 必须是四位数：2013 是合法的，98 是不合法的。month 计数从 0（一月）开始，到 11（十二月）结束。date 是当月的具体某一天，如果缺失，则为默认值 1。如果 hours/minutes/seconds/ms 缺失，则均为默认值 0。例如：new Date(2011, 0, 1, 0, 0, 0, 0); // 1 Jan 2011, 00:00:00 new Date(2011, 0, 1); // 同样，时分秒等均为默认值 0时间度量最大精确到 1 毫秒（1/1000 秒）：let date = new Date(2011, 0, 1, 2, 3, 4, 567); alert( date ); // 1.01.2011, 02:03:04.567

访问日期组件

从 Date 对象中访问年、月等信息有多种方式：

getFullYear()

获取年份（4 位数）
getMonth()

获取月份，从 0 到 11。
getDate()

获取当月的具体日期，从 1 到 31，这个方法名称可能看起来有些令人疑惑。
getHours()，getMinutes()，getSeconds()，getMilliseconds()

获取相应的时间组件。

⚠️不是 getYear()，而是 getFullYear()

很多 JavaScript 引擎都实现了一个非标准化的方法 getYear()。不推荐使用这个方法。它有时候可能会返回 2 位的年份信息。永远不要使用它。要获取年份就使用 getFullYear()。

另外，我们还可以获取一周中的第几天：

getDay()

获取一周中的第几天，从 0（星期日）到 6（星期六）。第一天始终是星期日，在某些国家可能不是这样的习惯，但是这不能被改变。

以上的所有方法返回的组件都是基于当地时区的。

当然，也有与当地时区的 UTC 对应项，它们会返回基于 UTC+0 时区的日、月、年等：getUTCFullYear()，getUTCMonth()，getUTCDay()。只需要在 "get" 之后插入 "UTC" 即可。

如果你当地时区相对于 UTC 有偏移，那么下面代码会显示不同的小时数：

//  当前日期
let date = new Date();

// 当地时区的小时数
alert( date.getHours() );

// 在 UTC+0 时区的小时数（非夏令时的伦敦时间）
alert( date.getUTCHours() );

除了上述给定的方法，还有两个没有 UTC 变体的特殊方法：

getTime()

返回日期的时间戳 —— 从 1970-1-1 00:00:00 UTC+0 开始到现在所经过的毫秒数。
getTimezoneOffset()

返回 UTC 与本地时区之间的时差，以分钟为单位：// 如果你在时区 UTC-1，输出 60 // 如果你在时区 UTC+3，输出 -180 alert( new Date().getTimezoneOffset() );

设置日期组件

下列方法可以设置日期/时间组件：

setFullYear(year, [month\], [date])
setMonth(month, [date\])
setDate(date)
setHours(hour, [min\], [sec], [ms])
setMinutes(min, [sec\], [ms])
setSeconds(sec, [ms\])
setMilliseconds(ms)
setTime(milliseconds)（使用自 1970-01-01 00:00:00 UTC+0 以来的毫秒数来设置整个日期）

以上方法除了 setTime() 都有 UTC 变体，例如：setUTCHours()。

我们可以看到，有些方法可以一次性设置多个组件，比如 setHours。未提及的组件不会被修改。

举个例子：

let today = new Date();

today.setHours(0);
alert(today); // 日期依然是今天，但是小时数被改为了 0

today.setHours(0, 0, 0, 0);
alert(today); // 日期依然是今天，时间为 00:00:00。

自动校准（Autocorrection）

自动校准 是 Date 对象的一个非常方便的特性。我们可以设置超范围的数值，它会自动校准。

举个例子：

let date = new Date(2013, 0, 32); // 32 Jan 2013 ?!?
alert(date); // ……是 1st Feb 2013!

超出范围的日期组件将会被自动分配。

假设我们要在日期 “28 Feb 2016” 上加 2 天。结果可能是 “2 Mar” 或 “1 Mar”，因为存在闰年。但是我们不需要考虑这些，只需要直接加 2 天，剩下的 Date 对象会帮我们处理：

let date = new Date(2016, 1, 28);
date.setDate(date.getDate() + 2);

alert( date ); // 1 Mar 2016

这个特性经常被用来获取给定时间段后的日期。例如，我们想获取“现在 70 秒后”的日期：

let date = new Date();
date.setSeconds(date.getSeconds() + 70);

alert( date ); // 显示正确的日期信息

我们还可以设置 0 甚至可以设置负值。例如：

let date = new Date(2016, 0, 2); // 2016 年 1 月 2 日

date.setDate(1); // 设置为当月的第一天
alert( date );

date.setDate(0); // 天数最小可以设置为 1，所以这里设置的是上一月的最后一天
alert( date ); // 31 Dec 2015

日期转化为数字，日期差值

当 Date 对象被转化为数字时，得到的是对应的时间戳，与使用 date.getTime() 的结果相同：

let date = new Date();
alert(+date); // 以毫秒为单位的数值，与使用 date.getTime() 的结果相同

有一个重要的副作用：日期可以相减，相减的结果是以毫秒为单位时间差。

这个作用可以用于时间测量：

let start = new Date(); // 开始测量时间

// do the job
for (let i = 0; i < 100000; i++) {
  let doSomething = i * i * i;
}

let end = new Date(); // 结束测量时间

alert( `The loop took ${end - start} ms` );

Date.now()

如果我们仅仅想要测量时间间隔，我们不需要 Date 对象。

有一个特殊的方法 Date.now()，它会返回当前的时间戳。

它相当于 new Date().getTime()，但它不会创建中间的 Date 对象。因此它更快，而且不会对垃圾回收造成额外的压力。

这种方法很多时候因为方便，又或是因性能方面的考虑而被采用，例如使用 JavaScript 编写游戏或其他的特殊应用场景。

因此这样做可能会更好：

let start = Date.now(); // 从 1 Jan 1970 至今的时间戳

// do the job
for (let i = 0; i < 100000; i++) {
  let doSomething = i * i * i;
}

let end = Date.now(); // 完成

alert( `The loop took ${end - start} ms` ); // 相减的是时间戳，而不是日期

基准测试（Benchmarking）

在对一个很耗 CPU 性能的函数进行可靠的基准测试（Benchmarking）时，我们需要谨慎一点。

例如，我们想判断以下两个计算日期差值的函数：哪个更快？

这种性能测量通常称为“基准测试（benchmark）”。

// 我们有 date1 和 date2，哪个函数会更快地返回两者的时间差？
function diffSubtract(date1, date2) {
  return date2 - date1;
}

// or
function diffGetTime(date1, date2) {
  return date2.getTime() - date1.getTime();
}

这两个函数做的事情完全相同，但是其中一个函数使用显式的 date.getTime() 来获取毫秒形式的日期，另一个则依赖于“日期 — 数字”的转换。它们的结果是一样的。

那么，哪个更快呢？

首先想到的方法可能是连续运行两者很多次，并计算所消耗的时间之差。就这个例子而言，函数过于简单，所以我们必须执行至少 100000 次。

让我们开始测量：

function diffSubtract(date1, date2) {
  return date2 - date1;
}

function diffGetTime(date1, date2) {
  return date2.getTime() - date1.getTime();
}

function bench(f) {
  let date1 = new Date(0);
  let date2 = new Date();

  let start = Date.now();
  for (let i = 0; i < 100000; i++) f(date1, date2);
  return Date.now() - start;
}

alert( 'Time of diffSubtract: ' + bench(diffSubtract) + 'ms' );
alert( 'Time of diffGetTime: ' + bench(diffGetTime) + 'ms' );

看起来使用 getTime() 这种方式快得多，这是因为它没有进行类型转换，对引擎优化来说更加简单。

我们得到了结论，但是这并不是一个很好的度量的例子。

想象一下当运行 bench(diffSubtract) 的同时，CPU 还在并行处理其他事务，并且这也会占用资源。然而，运行 bench(diffGetTime) 的时候，并行处理的事务完成了。

对于现代多进程操作系统来说，这是一个非常常见的场景。

比起第二个函数，第一个函数所能使用的 CPU 资源更少。这可能导致错误的结论。

为了得到更加可靠的度量，整个度量测试包应该重新运行多次。

例如，像下面的代码这样：

function diffSubtract(date1, date2) {
  return date2 - date1;
}

function diffGetTime(date1, date2) {
  return date2.getTime() - date1.getTime();
}

function bench(f) {
  let date1 = new Date(0);
  let date2 = new Date();

  let start = Date.now();
  for (let i = 0; i < 100000; i++) f(date1, date2);
  return Date.now() - start;
}

let time1 = 0;
let time2 = 0;

// 交替运行 bench(diffSubtract) 和 bench(diffGetTime) 各 10 次
for (let i = 0; i < 10; i++) {
  time1 += bench(diffSubtract);
  time2 += bench(diffGetTime);
}

alert( 'Total time for diffSubtract: ' + time1 );
alert( 'Total time for diffGetTime: ' + time2 );

现代的 JavaScript 引擎的先进优化策略只对执行很多次的 “hot code” 有效（对于执行很少次数的代码没有必要优化）。因此，在上面的例子中，第一次执行的优化程度不高。我们可能需要增加一个预热步骤：

// 在主循环中增加预热环节
bench(diffSubtract);
bench(diffGetTime);

// 开始度量
for (let i = 0; i < 10; i++) {
  time1 += bench(diffSubtract);
  time2 += bench(diffGetTime);
}

⚠️进行微型基准测试时要小心

现代的 JavaScript 引擎执行了很多优化。与正常编写的代码相比，它们可能会改变“人为编写的专用于测试的代码”的执行流程，特别是在我们对很小的代码片段进行基准测试时，例如某个运算符或内建函数的工作方式。因此，为了深入理解性能问题，请学习 JavaScript 引擎的工作原理。在那之后，你或许再也不需要进行微型基准测试了。

http://mrale.ph 提供了很多 V8 引擎相关的文章。

对字符串调用 Date.parse

Date.parse(str) 方法可以从一个字符串中读取日期。

字符串的格式应该为：YYYY-MM-DDTHH:mm:ss.sssZ，其中：

YYYY-MM-DD —— 日期：年-月-日。
字符 "T" 是一个分隔符。
HH:mm:ss.sss —— 时间：小时，分钟，秒，毫秒。
可选字符 'Z' 为 +-hh:mm 格式的时区。单个字符 Z 代表 UTC+0 时区。

简短形式也是可以的，比如 YYYY-MM-DD 或 YYYY-MM，甚至可以是 YYYY。

Date.parse(str) 调用会解析给定格式的字符串，并返回时间戳（自 1970-01-01 00:00:00 起所经过的毫秒数）。如果给定字符串的格式不正确，则返回 NaN。

举个例子：

let ms = Date.parse('2012-01-26T13:51:50.417-07:00');

alert(ms); // 1327611110417  (时间戳)

我们可以通过时间戳来立即创建一个 new Date 对象：

let date = new Date( Date.parse('2012-01-26T13:51:50.417-07:00') );

alert(date);

总结

在 JavaScript 中，日期和时间使用 Date 对象来表示。我们不能单独创建日期或时间，Date 对象总是同时创建两者。
月份从 0 开始计数（对，一月是 0）。
一周中的某一天 getDay() 同样从 0 开始计算（0 代表星期日）。
当设置了超出范围的组件时，Date 会进行自动校准。这一点对于日/月/小时的加减很有用。
日期可以相减，得到的是以毫秒表示的两者的差值。因为当 Date 被转换为数字时，Date 对象会被转换为时间戳。
使用 Date.now() 可以更快地获取当前时间的时间戳。

和其他系统不同，JavaScript 中时间戳以毫秒为单位，而不是秒。

有时我们需要更加精准的时间度量。JavaScript 自身并没有测量微秒的方法（百万分之一秒），但大多数运行环境会提供。例如：浏览器有 performance.now() 方法来给出从页面加载开始的以毫秒为单位的微秒数（精确到毫秒的小数点后三位）：

alert(`Loading started ${performance.now()}ms ago`);
// 类似于 "Loading started 34731.26000000001ms ago"
// .26 表示的是微秒（260 微秒）
// 小数点后超过 3 位的数字是精度错误，只有前三位数字是正确的

Node.js 可以通过 microtime 模块或使用其他方法。从技术上讲，几乎所有的设备和环境都允许获取更高精度的时间数值，只不过不是使用 Date 对象。

✅任务

创建日期

重要程度5️⃣

创建一个 Date 对象，日期是：Feb 20, 2012, 3:12am。时区是当地时区。

使用 alert 显示结果。

解决方案

new Date 构造函数默认使用本地时区。所以唯一需要牢记的就是月份从 0 开始计数。

所以二月对应的数值是 1。

这是一个以数字作为日期参数的示例：

// new Date(year, month, date, hour, minute, second, millisecond)
let d1 = new Date(2012, 1, 20, 3, 12);
alert( d1 );

我们还可以从字符串创建日期，像这样：

// new Date(datestring)
let d2 = new Date("February 20, 2012 03:12:00");
alert( d2 );

显示星期数

重要程度5️⃣

编写一个函数 getWeekDay(date) 以短格式来显示一个日期的星期数：‘MO’，‘TU’，‘WE’，‘TH’，‘FR’，‘SA’，‘SU’。

例如：

let date = new Date(2012, 0, 3);  // 3 Jan 2012
alert( getWeekDay(date) );        // 应该输出 "TU"

打开带有测试的沙箱。

解决方案

date.getDay() 方法返回从星期日开始的星期数。

我们创建一个关于星期的数组，这样我们就可以通过编号获取正确的日期名称：
function getWeekDay(date) {
let days = ['SU', 'MO', 'TU', 'WE', 'TH', 'FR', 'SA'];

return days[date.getDay()];
}

let date = new Date(2014, 0, 3); // 3 Jan 2014
alert( getWeekDay(date) ); // FR
使用沙箱的测试功能打开解决方案。

欧洲的星期表示方法

重要程度5️⃣

欧洲国家的星期计算是从星期一（数字 1）开始的，然后是星期二（数字 2），直到星期日（数字 7）。编写一个函数 getLocalDay(date)，并返回日期的欧洲式星期数。

let date = new Date(2012, 0, 3);  // 3 Jan 2012
alert( getLocalDay(date) );       // 星期二，应该显示 2

打开带有测试的沙箱。

解决方案

function getLocalDay(date) {

let day = date.getDay();

if (day == 0) { // weekday 0 (sunday) is 7 in european
 day = 7;
}

return day;
}

使用沙箱的测试功能打开解决方案。

许多天之前是哪个月几号？

重要程度4️⃣

写一个函数 getDateAgo(date, days)，返回特定日期 date 往前 days 天是哪个月的哪一天。

例如，假设今天是 20 号，那么 getDateAgo(new Date(), 1) 的结果应该是 19 号，getDateAgo(new Date(), 2) 的结果应该是 18 号。

跨月、年也应该是正确输出：

let date = new Date(2015, 0, 2);

alert( getDateAgo(date, 1) ); // 1, (1 Jan 2015)
alert( getDateAgo(date, 2) ); // 31, (31 Dec 2014)
alert( getDateAgo(date, 365) ); // 2, (2 Jan 2014)

P.S. 函数不应该修改给定的 date 值。

打开带有测试的沙箱。

解决方案

思路很简单：从 date 中减去给定的天数：
function getDateAgo(date, days) {
date.setDate(date.getDate() - days);
return date.getDate();
}
……但是函数不能修改 date。这一点很重要，因为我们提供日期的外部代码不希望它被修改。

要实现这一点，我们可以复制这个日期，就像这样：
function getDateAgo(date, days) {
let dateCopy = new Date(date);

dateCopy.setDate(date.getDate() - days);
return dateCopy.getDate();
}

let date = new Date(2015, 0, 2);

alert( getDateAgo(date, 1) ); // 1, (1 Jan 2015)
alert( getDateAgo(date, 2) ); // 31, (31 Dec 2014)
alert( getDateAgo(date, 365) ); // 2, (2 Jan 2014)
使用沙箱的测试功能打开解决方案。

某月的最后一天？

重要程度5️⃣

写一个函数 getLastDayOfMonth(year, month) 返回 month 月的最后一天。有时候是 30，有时是 31，甚至在二月的时候会是 28/29。

参数：

year —— 四位数的年份，比如 2012。
month —— 月份，从 0 到 11。

举个例子，getLastDayOfMonth(2012, 1) = 29（闰年，二月）

打开带有测试的沙箱。

解决方案

让我们使用下个月创建日期，但将零作为天数（day）传递：
function getLastDayOfMonth(year, month) {
let date = new Date(year, month + 1, 0);
return date.getDate();
}

alert( getLastDayOfMonth(2012, 0) ); // 31
alert( getLastDayOfMonth(2012, 1) ); // 29
alert( getLastDayOfMonth(2013, 1) ); // 28
通常，日期从 1 开始，但从技术上讲，我们可以传递任何数字，日期会自动进行调整。因此，当我们传递 0 时，它的意思是“一个月的第一天的前一天”，换句话说：“上个月的最后一天”。

使用沙箱的测试功能打开解决方案。

今天过去了多少秒？

重要程度5️⃣

写一个函数 getSecondsToday()，返回今天已经过去了多少秒？

例如：如果现在是 10:00 am，并且没有夏令时转换，那么：

getSecondsToday() == 36000 // (3600 * 10)

该函数应该在任意一天都能正确运行。那意味着，它不应具有“今天”的硬编码值。

解决方案

为获取秒数，我们可以使用今天的日期和 00:00:00 这个时间创建一个日期，然后使用当前时间减去该时间。

不同之处在于，从今天之初开始算起的时间是以毫秒计算的，我们应该将其除以 1000，进而得到秒数：
function getSecondsToday() {
let now = new Date();

// 使用当前的 day/month/year 创建一个对象
let today = new Date(now.getFullYear(), now.getMonth(), now.getDate());

let diff = now - today; // ms difference
return Math.round(diff / 1000); // make seconds
}

alert( getSecondsToday() );
另一种解决方法是获取 hours/minutes/seconds，然后把它们转换为秒数：

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