새로운 날짜와 시간

12. 새로운 날짜와 시간 API

자바 API는 복잡한 어플리케이션을 만드는 데 필요한 여러가지 유횽한 컴포넌트 제공.

자바 API가 항상 완벽한 것은 아님.

대부분의 자바 개발자가 지금까지의 날짜와 시간 관련 기능에 불만족.

- 자바 8에서 지금까지의 문제를 개선하는 새로운 날짜와 시간 API 제공.

자바1.0에서는 java.util.Date 클래스 하나로 날짜와 시간 관련 기능 제공.

- 날짜를 의미하는 Date라는 클래스의 이름과 달리 Date 클래스는 특정 시점을 날짜가 아닌 밀리초 단위로 표현.

- 게다가 1900년을 기준으로 하는 오프셋, 0에서 시작하는 달 인덱스 등 모호한 설계로 유용성 저하.

- Date는 JVM 기본시간대인 CET, 즉, 중앙 유럽 시간을 사용.

- Date클래스가 자체적으로 시간대 정보를 알고 있는 것도 아님.

자바1.0의 Date클래스에 문제가 있다는 점에는 의문의 여지가 없지만 과거 버전과 호환성을 깨뜨리지 않으면서 이를 해결할 방법이 없음.

- 자바1.1에서는 Date클래스의 열 메서드를 사장(Deprecated) 시키고 java.util.Calendar라는 클래스를 대안으로 제공.

- 안타깝게도 Calendar 클래스 역시 쉽게 에러를 일으키는 설계 문제를 갖고 있음.

DateFormat에도 문제가 있었음.

- DateFormat은 스레드에 안전하지 않음. 즉, 두 스레드가 동시에 하나의 포메터로 날짜를 파싱할 때 예기치 못한 결과 발생 가능.

Date와 Calendar는 모두 가변 클래스.

부실한 날짜와 시간 라이브러리 때문에 많은 개발자는 Joda-Time같은 써드파티 날짜와 시간 라이브러리를 사용해옴.

오라클은 좀 더 훌륭한 날짜와 시간 API 제공을 결정.

- 자바8에서는 Joda-Time의 많은 기능을 java.time 패키지로 추가.

1 LocalDate, LocalTime, Instant, Duration, Period

- java.time 패키지는 LocalDate, LocalTime, LocalDateTime, Instant, Duration, Period등 새로운 클래스 제공.

1.1 LocalDate와 LocalTime 사용

- 새로운 날짜와 시간 API를 사용할 때 처음 접하게 되는 것은 LocalDate.

- LocalDate 인스턴스는 시간을 제외한 날짜를 표현하는 불변 객체.

> 특히 LocalDate 객체는 어떤 시간대 정보도 포함하지 않음.

- 정적 팩토리 메서드 of로 LocalDate 인스턴스 생성 가능.

- 팩토리 메서드 now는 시스템 시계의 정보를 이용해서 현재 날짜 정보를 얻음.

- get 메서드에 TemporalField를 전달해서 정보를 얻는 방법도 존재.

> TemporalField는 시간 관련 객체에서 어떤 필드의 값에 접근할지 정의하는 인터페이스.

> 열거자 CheoneField는 TemporalField인터페이스를 정의하므로 ChronoField의 열저가 요소를 이용해 원하는 정보를 얻을 수 있음.

- 13:45:20 같은 시간은 LocalTime 클래스로 표현 가능.

- 날짜와 시간 문자열로 LocalDate와 LocalTime의 인스턴스를 만드는 방법도 존재.

> parse 정적 메서드 사용 가능.

* ex) LocalDate date = LocalDate.parse("2017-07-24");

* ex) LocalTime time = LocalTime.parse("13:45:20");

- parse 메서드에 DateTimeFormatter 전달 가능.

- DateTimeFormatter의 인스턴스는 날짜, 시간 객체의 형식을 지정.

> DateTimeFormatter는 java.util.DateFormat 클래스를 대채하는 클래스.

- 문자열을 LocalDate나 LocalTime으로 파싱할 수 없을 때 parse 메서드는 DateTimeParseException(RuntimeException을 상속 받는 예외) 발생.

1.2 날짜와 시간 조합

- LocalDateTime은 LocalDate와 LocalTime을 쌍으로 갖는 복합 클래스.

- 날짜와 시간 모두 표현이 가능하며 날짜와 시간 조합도 가능.

- LocalDate의 atTime 메서드에 시간을 제공하거나 LocalTime의 atDate 메서드에 날짜를 제공해서 LocalDateTime 생성 가능.

1.3 Instant: 기계의 날짜와 시간

- 사람은 보통 주, 날짜, 시간, 분으로 날짜와 시간을 계산.

- 하지만 기계에서는 이와 같은 단위로 시간을 표현하기 어려움.

- 기계의 관점에서는 연속된 시간에서 특정 지점을 하나의 큰 수로 표현하는 것이 가장 자연스러운 시간 표현 방법.

- 새로운 java.time.Instant 클래스에서는 이와 같은 기계적인 관점에서 시간을 표현.

> 즉, Instant 클래스는 유닉스 에포크 시간을 기준으로 특정 지점까지의 시간을 초로 표현.

* Unix epoch time(1970년 1월1일 0시 0분 0초 UTC)

- LocalDate등을 포함하여 사람이 읽을 수 있는 날짜 시간 클래스에서 그랬던 것 처럼 Instant클래스도 사람이 확인 가능한 시간표시 메서드 now 제공.

> 하지만, Instant는 기계 전용의 유틸리티라는 점을 상기.

> 즉, Instant는 초와 나노초 정보를 포함.

> 따라서 Instant는 사람이 읽을 수 있는 시간 정보를 제공하지 않음.

- Instant에서는 Duration과 Period 클래스를 함께 사용 가능.

1.4 Duration과 Period 정의

- Temporal 인터페이스는 특정 시간을 모델링하는 객체으 값을 어떻게 읽고 조작할지 정의.

- Duration 클래스의 정적 팩토리 메서드 between으로 두 시간의 객체 사이의 지속시간 생성 가능.

- LocalDateTime은 사람이 사용, Instant는 기계가 사용하도록 만들어진 클래스로 두 인스턴스는 서로 혼합 불가.

- 또한 Duration 클래스는 초와 나노초로 시간 단위를 표현하므로 between 메서드에 LocalDate 전달 불가.

- 년,월,일로 시간을 표현할 때는 Period 클래스를 사용.

> 즉, Period 클래스의 팩토리 메서드 between을 이용하면 두 LocalDate의 차이 확인 가능.

- Duration과 Period 클래스는 자신의 인스턴스를 만들 수 있도록 다양한 팩토리 메서드 제공.

표 12-1 간격을 표현하는 날짜와 시간 클래스의 공통 메서드

메서드	정적	설명
between	네	두 시간 사이의 간격을 생성함.
from	네	시간 단위로 간격을 생성함.
of	네	주어진 구성 요소에서 간격 인스턴스를 생성함.
parse	네	문자열을 파싱해서 간격 인스턴스를 생성함.
addTo	아니요	현재값의 복사본을 생성한 다음에 지정된 Temporal 객체에 추가함.
get	아니요	현재 간격 정보값을 읽음.
isNegarive	아니요	간격이 음수인지 확인함.
isZero	아니요	간격이 0인지 확인함,
minus	아니요	현재값에서 주어진 시간을 뺀 복사본을 생성함.
multipliedBy	아니요	현재값에서 주어진 값을 곱한 복사본을 생성함,
negated	아니요	주어진 값의 부호를 반전한 복사본을 생성함.
plus	아니요	현재값에서 주어진 시간을 더한 복사본을 생성함.
subtractFrom	아니요	지정된 Temporal 객체에서 간격을 뺌.

- 지금까지 살펴본 모든 클래스는 불변.

> 불변 클래스는 함수형 프로그래밍 그리고 스레드 안전성과 도메인 모델의 일관성을 유지하는데 좋은 특징.

> 하지만, 새로운 날짜와 시간 API에서는 변경된 객체 버전을 만들 수 있는 메서드를 제공.

2 날짜 조정, 파싱, 포매팅

- withAttribute 메서드로 기존의 LocalDate를 바꾼 버전을 직접 간단하게 생성 가능.

- Temporal 인터페이스는 LocalDate, LocalTime, LocalDateTime, Instant처럼 특정 시간을 정의.

> 정확히 표현하자면 get과 with메서드로 Temporal 객체의 필드값을 읽거나 수정 가능.

- 어떤 Temporal 객체가 지정된 필드를 지원하지 않으면 UnsupportedTemporalTypeExcetion이 발생.

- 메서드의 인수에 숫자와 TemporalUnit 활용 가능.

- ChronoUnit 열거형은 TemporlaUnit 인터페이스를 쉽게 활용할 수 있는 구현을 제공.

- LocalDate, LocalTime, LocalDateTime, Instant등 날짜와 시간을 표현하는 모든 클래스는 서로 비슷한 메서드를 제공.

표 12-2 특정 시점을 표현하는 날짜 시간 클래스의 공통 메서드

메서드	정적	설명
from	네	주어진 Temporal 객체를 이용해서 클래스의 인스턴스를 생성함.
now	네	시스템 시계로 Temporal 객체를 생성함.
of	네	주어진 구성 요소에서 Temporal 객체의 인스턴스를 생성함.
parse	네	문자열을 파싱해서 Temproal 객체를 생성함.
atOffset	아니요	시간대 오프셋과 Temporal 객체를 합침.
atZone	아니요	시간대와 Temporal 객체를 합침.
format	아니요	지정된 포매터를 이용해서 Temporal 객체를 문자열로 변환함.(Instant는 미지원)
get	아니요	Temporal 객체의 상태를 읽음.
minus	아니요	특정 시간을 뺀 Temporal 객체의 복사본을 생성함.
plus	아니요	특정 시간을 더한 Temporal 객체의 복사본을 생성함.
with	아니요	일부 상태를 바꾼 Temporal 객체의 복사본을 생성함.

2.1 TemporalAdjusters 사용하기

- 좀 더 다양한 동작을 수행할 수 있는 기능을 제공하는 TemporalAdjuster를 통해 다양한 문제 해결 가능.

- 날짜와 시간 API는 다양한 상황에서 사용할 수 있도록 다양한 TemporalAdjuster 제공.

표 12-3 TemporalAdjusters 클래스의 팩토리 메서드

메서드	설명
dayOfWeekInMonth	3월의 둘째 화요일’처럼 서수 요일에 해당하는 날짜는 반환하는 TemporalAdjuster를 반환함.
firstDayOfMonth	현재 달의 첫 번째 날짜를 반환하는 TemporalAdjuster를 반환함.
firstDayOfNextMonth	다음 달의 첫 번째 날짜를 반환하는 TemporalAdjuster를 반환함,
firstDayOfNextYear	내년의 첫 번째 날짜를 반환하는 TemporalAdjuster를 반환함.
firstDayOfYear	올해의 첫 번째 날짜를 반환하는 TemporalAdjuster를 반환함.
firstInMonth	3월의 첫 번째 화요일’처럼 현재 달의 첫 번째 요일에 해당하는 날짜를 반환하는 TemporalAdjuster를 반환함.
lastDayOfMonth	현재 달의 마지막 날짜를 반환하는 TemporalAdjuster를 반환함.
lastDayOfNextMonth	다음 달의 마지막 날짜를 반환하는 TemporalAdjuster를 반환함.
lastDayOfYear	올해 마지막 날짜를 반환하는 TemporalAdjuster를 반환함.
lastInMonth	3월의 마지막 화요일’처럼 현재 달의 마지막 요일에 해당하는 날짜를 반환하는 TemporalAdjuster를 반환함.
next	현재 날짜 이후로 지정한 요일이 처음으로 나타나는 날짜를 반환하는 TemporalAdjuster를 반환함.(현재 날짜는 미포함)
previous	현재 날짜 이후로 역으로 날짜를 거슬러 올라가며 지정한 요일이 처음으로 나타나는 날짜를 반환하는 TemporalAdjuster를 반환함(현재 날짜 미포함)
nextOrSame	현재 날짜 이후로 지정한 요일이 처음으로 나타나는 날짜를 반환하는 TemporalAdjuster를 반환함(현재 날짜 포함)
previousOrSame	현재 날짜 이후로 역으로 날짜를 거슬로 올라가며 지정한 요일이 처음으로 나타나는 날짜를 반환하는 TemporalAdjuster를 반환함(현재 날짜 포함)

- TemporalAdjuster를 이용하면 좀 더 복잡한 날짜 조정 기능을 직관적으로 해결 가능.

> 추가로 필요한 기능이 정의되어 있지 않을 때 비교적 쉽게 커스텀 TemporalAdjuster 구현 가능.

* TemporalAdjuster 인터페이스는 하나의 메서드만 정의함.(하나의 메서드만 정의하므로 함수형 인터페이스)

* TemporalAdjuster 인터페이스 구현은 Temporal 객체를 어떻게 다른 Temporal 객체로 변환할지 정의.

2.2 날짜와 시간 객체 출력과 파싱

- 날짜와 시간 관련 작업에서 포매팅과 파싱은 서로 떨어질 수 없는 관계.

> 심지어 포매팅과 파싱 전용 패키지인 java.time.format이 새로 추가.

> 해당 패키지에서 가장 중요한 클래스는 DateTimeFormatter.

- DateTimeFormatter 클래스는 BASIC_ISO_DATE와 ISO_LOCAL_DATE 등의 상수를 미리 정의.

- DateTimeFormatter를 이용해서 날짜나 시간을 특정 형식의 문자열로 생성 가능.

- 반대로 날짜나 시간을 표현하는 문자열을 파싱해서 날짜 객체 다시 생성 가능.

- 날짜와 시간 API에서 특정 시점이나 간격을 표현하는 모든 클래스의 팩토리 메서드 parse를 이용해서 문자열을 날짜 객체로 생성 가능.

- 기존의 java.util.DateFormat 클래스와 달리 모든 DateTimeFormatter는 스레드에서 안전하게 사용할수 있는 클래스.

- DateTimeFormatterBuilder 클래스로 복합적인 포매터를 정의하므로써 좀 더 세부적으로 포매터 제어 가능.

> 즉, DateTimeFormatterBuilder 클래스로 대소문자를 구분하는 파싱, 관대한 규칙을 적용하는 파싱(정해진 형식과 정확하게 일치하지 않는 입력을 해석할 수 있도록 체험적 방식의 파서 사용), 패딩, 포매터의 선택사항 등을 활용.

3 다양한 시간대와 캘린더 활용 방법

- 새로운 날짜와 시간 API의 큰 편리함 중 하나는 시간대를 간단하게 처리할 수 있다는 점.

- 기존의 java.util.TimeZone을 대체할 수 있는 java.time.ZoneId 클래스가 새롭게 등장.

- 새로운 클래스를 이용하면 서머타임 같은 복잡한 사항이 자동으로 처리.

- 날짜와 시간 API에서 제 공하는 다른 클래스와 마찬가지로 ZoneId는 불변 클래스.

- 표준 시간이 같은 지역을 묶어서 시간대로 규정.

- ZoneRules 클래스에는 약 40개 정도의 시간대가 존재.

> ZoneId의 getRules()를 이용해서 해당 시간대의 규정 획득 가능.

3.1 UTC/GMT 기준의 고정 오프셋

- 때로는 UTC(Universal Time Coordinated)(협정 세계 시) / GMT(Greenwich Mean Time)(그리니치 표준시)를 기준으로 시간대를 표현하기도 함.

- 예로 "뉴욕은 런던보다 5시간 느리다"라고 표현 가능.

> ZoneId의 서브클래스인 ZoneOffset 클래스로 런던의 그리니치 0도 자오선과 시간값의 차이 표현 가능.

* ZoneOffset newYorkOffseet = ZoneOffset.of("-05:00");

> 실제로 미국 동부 표준시의 오프셋값은 -05:00.

* 하지만 서머타임을 제대로 처리할 수 없으므로 비권장 방식.

3.2 대안 캘린더 시스템 사용하기

- ISO-8601 캘린더 시스템은 실질적으로 전 세계에서 통용.

- 자바8에서는 추가로 4개의 캘린더 시스템을 제공.

- thaiBuddhistDate, MinguoDate, JapaneseDate, HijrahDate 4개의 클래스가 각각의 캘린더 시스템을 대표.

- 4개의 틀래스와 LocalDate 클래스는 ChronoLocalDate 인터페이스를 구현하는데, ChronoLocalDate는 임의의 연대기에서 특정 날짜를 표현할 수 있는 기능을 제공하는 인터페이스.

- 날짜와 시간 API의 설계자는 ChronoLocalDate보다는 LocalDate를 사용하라고 권고.

- 프로그램의 입출력을 지역화하는 상황을 제외하고는 모든 데이터 저장, 조작, 비즈니스 규칙 해석등의 작업에서 LocalDate를 사용해야 함.

이슬람력

- 자바8에 추가된 새로운 캘린더 중 HijrahDate(이슬람력)가 제일 복잡.

> 이슬람력에는 변형이 있기 때문.

- HijrahDate 캘린더 시스템은 태음월(lunar month)에 기초.

- 새로운 달을 결정할 떄 새로운 달을 전 세계 어디에서나 볼 수 있는지 아니면 사우디아라비아에서 처음으로 새로운 달을 볼 수 있는지 등의 변형 방법을 결정하는 메서드 존재.

- withVariant 메서드로 원하는 변형 방법 선택 가능.

- 자바8에서는 HijrahDate의 표준 변형 방법으로 Umm Al-Qura를 제공.

4 요약

- 자바8 이전 버전에서 제공하는 기존의 java.util.Date 클래스와 관련 클래스에서는 여러 불일치점들과 가변성, 어설픈 오프셋, 기본값, 잘못된 이름 결정 등의 설계 결함 존재.

- 새로운 날짜와 시간 API에서 날짜와 시간 객체는 모두 불변.

- 새로운 API는 각각 사람과 기계가 편리하게 날짜와 시간 정보를 관리할 수 있도록 두 가지 표현 방식 제공.

- 날짜와 시간 객체를 절대적인 방법과 상대적인 방법으로 처리 가능, 기존 인스턴스를 변환하지 않도록 처리 결과로 새로운 인스턴스가 생성.

- Temporaldjuster를 이용하면 단순히 값을 바꾸는 것 이상의 복잡한 동작 수행 가능. 자신만의 커스텀 날짜 변환 기능 정의 가능.

- 날짜와 시간 객체를 특정 포맷으로 출력하고 파싱하는 포매터 정의 가능. 패턴을 이용하거나 프로그램으로 포매터를 만들 수 있으며 포매터는 스레드 안정성을 보장.

- 특정 지역/장소에 상대적인 시간대 또는 UTC/GMT 기준의 오프셋을 이용해서 시간대 정의 가능. 이 시간대를 날짜와 시간 객체에 적용해서 지역화 가능.

- ISO-8601 표준 시스템을 준수하지 않는 캘린더 시스템도 사용 가능.