iOS学习笔记37-时间和日期计算

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一、时间和日期计算

我们在应用开发中，时常需要和时间打交道，比如获取当前时间，获取两个时间点相隔的时间等等，在iOS开发中与时间相关的类有如下几个：

1. NSDate：表示一个绝对的时间点
2. NSTimeZone：时区信息
3. NSLocale：本地化信息
4. NSDateComponents：一个封装了具体年月日、时秒分、周、季度等的类
5. NSCalendar：日历类，它提供了大部分的日期计算接口
6. NSDateFormatter：用来在日期和字符串之间转换

二、NSDate时间点

NSDate存储的是世界标准时(UTC)，输出时需要根据时区转换为本地时间

NSDate常用初始化方法：

/* 获取当前时间，alloc/init得到的时间也是当前时间 */
+ (instancetype)date;
/* 以当前时间为基准，获取偏移秒数的时间 */
+ (instancetype)dateWithTimeIntervalSinceNow:(NSTimeInterval)seconds;
/* 以1970年1月1日为基准，获取偏移秒数的时间 */
+ (instancetype)dateWithTimeIntervalSince1970:(NSTimeInterval)seconds;
/* 以2001年1月1日为基准，获取偏移秒数的时间 */
+ (instancetype)dateWithTimeIntervalSinceReferenceDate:(NSTimeInterval)seconds;
/* 以指定时间点为基准，获取偏移秒数的时间 */
+ (instancetype)dateWithTimeInterval:(NSTimeInterval)seconds 
                           sinceDate:(NSDate *)date;
/* 获取一个极早的时间点，0001-12-30 00:00:00 +0000 */
+ (instancetype)distantPast;
/* 获取一个极晚的时间点，4001-01-01 00:00:00 +0000 */
+ (instancetype)distantFuture;

• 除了最后的2个获取极早极晚时间的方法，其他方法都有对应的init前缀方法。

• 极早和极晚时间常用于定时器的开始和暂停
• 偏移秒数为正，表示比基准时间晚的时间，偏移秒数为负，表示比基准时间早的时间

NSDate常用的对象方法：

/* 以当前NSDate对象为基准，获取偏移指定秒数后得到的新NSDate对象 */
- (instancetype)dateByAddingTimeInterval:(NSTimeInterval)seconds;
#pragma mark - 比较2个时间
/* 比较2个NSDate对象，返回较早的那个NSDate时间点对象 */
- (NSDate *)earlierDate:(NSDate *)anotherDate;
/* 比较2个NSDate对象，返回较晚的那个NSDate时间点对象 */
- (NSDate *)laterDate:(NSDate *)anotherDate;
/* 比较2个NSDate对象，返回枚举类型（相等、早于、晚于） */
- (NSComparisonResult)compare:(NSDate *)anotherDate;
#pragma mark - 获取相隔秒数，从参数时间开始，经过多少秒到达对象执行时间
/* 返回当前对象时间与1970年1月1日00:00:00的相隔秒数 */
- (NSTimeInterval)timeIntervalSince1970;
/* 返回当前对象时间与2001年1月1日00:00:00的相隔秒数 */
- (NSTimeInterval)timeIntervalSinceReferenceDate;
/* 返回当前对象时间与当前客户端时间的相隔秒数 */
- (NSTimeInterval)timeIntervalSinceNow;
/* 返回当前对象时间与指定时间的相隔秒数 */
- (NSTimeInterval)timeIntervalSinceDate:(NSDate *)anotherDate;

下面是使用实例：

/* 获取当前客户端时间 */
NSDate *date1 = [NSDate date];
/* 获取比date1晚30秒的时间 */
NSDate *date2 = [NSDate dateWithTimeInterval:30 sinceDate:date1];
/* 比较2个时间，获取较早的时间和较晚的时间 */
NSDate *earlierDate = [date1 earlierDate:date2];
NSDate *laterDate   = [date1 laterDate:date2];
NSLog(@"earlierDate：%@，laterDate：%@",earlierDate,laterDate);
/* 比较2个时间 */
NSComparisonResult result = [date1 compare:date2];
switch(result){
    case NSOrderedSame:
        NSLog(@"对象时间等于参数时间");
        break;
    case NSOrderedAscending:
        NSLog(@"对象时间早于参数时间");
        break;
    case NSOrderedDescending:
        NSLog(@"对象时间晚于参数时间");
        break;
}
/* 获取相隔时间秒数，将返回结果-30，从date2的时间开始，倒退30秒到达date1的时间 */
NSTimeInterval seconds = [date1 timeIntervalSinceDate:date2];
NSLog(@"date1与date2相隔%@秒",seconds);

三、NSTimeZone时区

NSTimeZone常用初始化方法：

/* 根据时区名称初始化，例如：America/Chicago(美国芝加哥) */
+ (instancetype)timeZoneWithName:(NSString *)aTimeZoneName;
/* 根据时区缩写初始化，例如：EST(美国东部标准时间)、HKT(香港标准时间) */
+ (instancetype)timeZoneWithAbbreviation:(NSString *)abbreviation;
/* 返回系统时区 */
+ (NSTimeZone *)systemTimeZone;
/* 返回本地时区 */
+ (NSTimeZone *)localTimeZone;

• 时区名称可以通过以下方法获取：

/* 以数组形式返回所有已知的时区名称 */
+(NSArray *)knownTimeZoneNames;

• 本地时区和系统时区的区别在于本地时区可以被修改，而系统时区不能修改

NSTimeZone常用对象方法：

/* 获取时区名称 */
- (NSString *)name;
/* 获取时区缩写 */
- (NSString *)abbreviation;
/* 获取对象时区与零时区的间隔秒数 */
- (NSInteger)secondsFromGMT;

四、NSLocale本地化信息

NSLocale类返回本地化信息，主要体现在语言和区域格式这两个设置项。

NSLocale常用初始化方法：

/* 返回系统初始本地化信息 */
+(instancetype)systemLocale;
/* 返回当前客户端的本地化信息，即使修改了本地化设定，这个对象也不会改变 */
+(instancetype)currentLocale;
/* 返回当前客户端的本地化信息，当每次修改本地化设定，其实例化的对象会随之改变 */
+(instancetype)autoupdatingCurrentLocale;
/* 用标示符初始化本地化信息，例如：en_US */
-(instancetype)initWithLocaleIdentifier:(NSString *)string;

NSLocale常用对象方法：

/* 根据不同的key返回各种本地化信息 */
- (id)objectForKey:(id)key;
/* 显示特定地区代号下相应键的显示名称 */
- (NSString *)displayNameForKey:(id)key 
                          value:(id)value;

以下是使用实例：

//获取系统本地化信息
NSLocale *sysLocale = [NSLocale systemLocale];
//获取客户端本地化信息，不可响应修改
NSLocale *curLocale = [NSLocale currentLocale];
//获取客户端本地化信息，可动态响应修改
NSLocale *autoCurLocale = [NSLocale autoupdatingCurrentLocale];
//通过标识创建自定义本地化信息
NSLocale *userLocale = [[NSLocale alloc] initWithLocaleIdentifier:@"zh_CN"];
//获取货币符号
NSString *strSymbol = [userLocale objectForKey:NSLocaleCurrencySymbol];
NSLog(@"货币符号：%@",strSymbol);//打印：￥
//获取本地日历
NSCalendar *calendar = [userLocale objectForKey:NSLocaleCalendar];
NSLog(@"本地日历：%@",calendar);
//得到"en_US"的NSLocaleIdentifier键的显示名称
NSString *str = [userLocale displayNameForKey:NSLocaleIdentifier value:@"en_US"];
NSLog(@"标识显示名称：%@",str);//打印：英文(美国)

五、NSDateComponents时间封装

NSDateComponents封装了具体年月日、时秒分、周、季度等：

/* 创建一个日期对象 */
NSDateComponents*compt = [[NSDateComponents alloc] init];
[compt setEra:1];//纪元
[compt setYear:2013];//年
[compt setMonth:3];//月
[compt setDay:15];//日
[compt setHour:11];//小时
[compt setMinute:20];//分钟
[compt setSecond:55];//秒钟
[compt setQuarter:2];//几刻钟
[compt setTimeZone:[NSTimeZone systemTimeZone]];//时区
[compt setWeek:3];//一年的第几周
[compt setWeekday:4];//周几
[compt setWeekOfMonth:3];//一个月的第几周
[compt setWeekOfYear:3];//一年的第几周
[compt setCalendar:[NSCalendar currentCalendar]];//日历

NSDateComponents通常不单独使用，它经常与时间点NSDate、日历类NSCalendar一起使用

六、NSCalendar日历类

NSCalendar类，表示日历，封装了大量的计算日期方法

NSCalendar常用创建方法：

/* 返回客户端的逻辑日历，即使修改了系统日历设定，这个对象也不会改变 */
+(instancetype)currentCalendar;
/* 返回客户端的逻辑日历，修改了系统日历设定，这个对象会随之改变 */
+(instancetype)autoupdatingCurrentCalendar;
/* 根据提供的日历标示符初始化 */
-(instancetype)initWithCalendarIdentifier:(NSString *)string;

系统中定义的日历标识符有：

• NSGregorianCalendar：公历
• NSBuddhistCalendar：佛教日历
• NSChineseCalendar：中国农历
• NSHebrewCalendar：希伯来日历
• NSIslamicCalendar：伊斯兰历
• NSIslamicCivilCalendar：伊斯兰教日历
• NSJapaneseCalendar：日本日历
• NSRepublicOfChinaCalendar：中华民国日历（台湾）
• NSPersianCalendar：波斯历
• NSIndianCalendar：印度日历
• NSISO8601Calendar：ISO8601日历

NSCalendar常用的与NSDateComponents相关对象方法：

/* 
  取得一个NSDate对象的1个或多个部分转为NSDateComponents，
  只有明确指定了unitFlags，NSDateComponents相应的那一部分才有值
 */
- (NSDateComponents *)components:(NSUInteger)unitFlags 
                        fromDate:(NSDate *)date;
/* 取得两个NSDate对象的时间间隔，用NSDateComponents来封装 */
- (NSDateComponents *)components:(NSUInteger)unitFlags 
                        fromDate:(NSDate *)startingDate 
                          toDate:(NSDate*)resultDate 
                         options:(NSUInteger)opts;/* 一般默认传0即可 */
/* 根据NSDateComponents对象得到一个NSDate对象 */
- (NSDate *)dateFromComponents:(NSDateComponents *)comps;
/* 在参数date基础上，增加一个NSDateComponents类型的时间增量 */
- (NSDate *)dateByAddingComponents:(NSDateComponents *)comps 
                            toDate:(NSDate *)date 
                           options:(NSUInteger)opts;/* 一般默认传0即可 */

unitFlags参数通过下面的日历单位NSCalendarUnit用或运算“|”组合使用

日历单位NSCalendarUnit，可以用或运算“|”组合使用：

• NSEraCalendarUnit：
  纪元单位。对于NSGregorianCalendar(公历)来说，只有公元前(BC)和公元(AD)；而对于其它历法可能有很多，例如日本和历是以每一代君王统治来做计算。
• NSYearCalendarUnit：年单位。值很大，相当于经历了多少年，未来多少年。
• NSMonthCalendarUnit：月单位。范围为1-12
• NSDayCalendarUnit：天单位。范围为1-31
• NSHourCalendarUnit：小时单位。范围为0-24
• NSMinuteCalendarUnit：分钟单位。范围为0-60
• NSSecondCalendarUnit：秒单位。范围为0-60
• NSWeekCalendarUnit：周单位。范围为1-53
• NSWeekdayCalendarUnit：星期单位，每周的7天。范围为1-7
• NSWeekdayOrdinalCalendarUnit：没完全搞清楚
• NSQuarterCalendarUnit：几刻钟，也就是15分钟。范围为1-4
• NSWeekOfMonthCalendarUnit：月包含的周数。最多为6个周
• NSWeekOfYearCalendarUnit：年包含的周数。最多为53个周
• NSYearForWeekOfYearCalendarUnit：没完全搞清楚
• NSTimeZoneCalendarUnit：没完全搞清楚

以下是使用实例：

//获取客户端逻辑日历
NSCalendar *calendar = [NSCalendar currentCalendar];
//获取当前时间
NSDate *date = [NSDate date];
//从date中读取年月日，存储在NSDateComponents对象中
NSDateComponents *compt1 = [calendar components:(NSYearCalendarUnit | 
                                                 NSMonthCalendarUnit | 
                                                 NSDayCalendarUnit) 
                                       fromDate:date];

NSLog(@"年：%d",[compt1 year]);//2016
NSLog(@"月：%d",[compt1 month]);//4
NSLog(@"日：%d",[compt1 day]);//19
/*********************************************************************/
//创建一个时间相差5小时1分15秒的时间点
NSDate *date2 = [NSDate dateWithTimeInterval:5*60*60+1*60+15 
                                   sinceDate:date];
//时间间隔NSDate转NSDateComponents，分钟加秒钟
NSDateComponents *compt2 = [calendar components:(NSMinuteCalendarUnit | 
                                                 NSSecondCalendarUnit) 
                                       fromDate:date 
                                         toDate:date2 
                                        options:0];

NSLog(@"时间间隔【分种加秒钟】：%d分%d秒",[compt2 minute],[compt2 second]);//301分15秒
//时间间隔NSDate转NSDateComponents，只有秒钟
NSDateComponents *compt3 = [calendar components:NSSecondCalendarUnit
                                       fromDate:date 
                                         toDate:date2 
                                        options:0];
NSLog(@"时间间隔【秒数】：%d秒",[compt3 second]);//18075秒
/*********************************************************************/
//创建自定义NSDateComponents对象
NSDateComponents *compt4 = [[NSDateComponents alloc] init];
[compt4 setYear:2012];
[compt4 setMonth:5];
[compt4 setDay:11];
//NSDateComponents对象转NSDate对象
NSDate *newDate = [calendar dateFromComponents:compt4];
//得到本地时间，避免时区问题
NSTimeZone *zone = [NSTimeZone systemTimeZone];
NSInteger interval = [zone secondsFromGMTForDate:newDate];
NSDate *localeDate = [newDate dateByAddingTimeInterval:interval];
NSLog(@"NSDateComponents对象转NSDate对象：%@",localeDate);
/*********************************************************************/
//创建自定义NSDateComponents对象
NSDateComponents *compt5 = [[NSDateComponents alloc] init];
[compt5 setDay:25];
[compt5 setHour:4];
[compt5 setMinute:66];
NSDate *addDate = [calendar dateByAddingComponents:compt5 
                                            toDate:[NSDate date] 
                                           options:0];
//得到本地时间，避免时区问题
NSTimeZone *zone2 = [NSTimeZone systemTimeZone];
NSInteger interval2 = [zone2 secondsFromGMTForDate:addDate];
NSDate *localeDate2 = [addDate dateByAddingTimeInterval:interval2];
NSLog(@"NSDate对象追加NSDateComponents对象时间：%@",localeDate2);

NSCalendar类还有一些日历设置和计算的方法：

/* 设置本地化信息 */
- (void)setLocale:(NSLocale *)locale;
/* 设置时区信息 */
- (void)setTimeZone:(NSTimeZone *)tz;
/* 设置每周的第一天是从星期几开始，1表示是星期天（默认），2表示星期一，以此类推 */
- (void)setFirstWeekday:(NSUInteger)weekday;
/* 设置每年及每月第一周必须包含的最少天数，比如：设定第一周最少包括3天，则value传入3 */
- (void)setMinimumDaysInFirstWeek:(NSUInteger)value;
/* 获取一个小的单位在一个大的单位里面的序数 */
- (NSUInteger)ordinalityOfUnit:(NSCalendarUnit)smaller 
                        inUnit:(NSCalendarUnit)larger 
                       forDate:(NSDate *)date;
/* 根据参数提供的时间点，得到一个小的单位在一个大的单位里面的取值范围 */
- (NSRange)rangeOfUnit:(NSCalendarUnit)smaller 
                inUnit:(NSCalendarUnit)larger 
               forDate:(NSDate *)date;
/* 
  根据参数提供的时间点，返回所在日历单位的开始时间。
  如果startDate和interval都计算得出来，则返回YES；否则返回NO
 */
- (BOOL)rangeOfUnit:(NSCalendarUnit)unit  /* 日历单位 */
          startDate:(NSDate **)datep /* 开始时间，通过参数返回 */
           interval:(NSTimeInterval *)tip /* 日历单位所对应的秒数，通过参数返回 */
            forDate:(NSDate *)date; /* 时间点参数 */

七、NSDateFormatter字符串格式化

NSDateFormatter专门负责时间NSDate和字符串NSString之间的转换

下面是格式化符使用规定：

• 大写G：纪元
  一般会显示公元前(BC)和公元(AD)
• 小写y：年
  假如是2013年，那么yyyy=2013，yy=13
• 大写M：月
  假如是3月，那么M=3，MM=03，MMM=Mar，MMMM=March
  假如是11月，那么M=11，MM=11，MMM=Nov，MMMM=November
• 小写w：年包含的周
  假如是1月8日，那么w=2(这一年的第二个周)
• 大写W：月份包含的周(与日历排列有关)
  假如是2013年4月21日，那么W=4(这个月的第四个周)
• 大写F：月份包含的周(与日历排列无关)
  和上面的W不一样，F只是单纯以7天为一个单位来统计周，例如7号一定是第一个周，15号一定是第三个周，与日历排列无关。
• 大写D：年包含的天数
  假如是1月20日，那么D=20(这一年的第20天)
  假如是2月25日，那么D=31+25=56(这一年的第56天)
• 小写d：月份包含的天数
  假如是5号，那么d=5，dd=05
  假如是15号，那么d=15，dd=15
• 大写E：星期
  假如是星期五，那么E=Fri，EEEE=Friday
• 小写a：上午(AM)/下午(PM)
• 大写H：24小时制，显示为0--23
  假如是午夜00:40，那么H=0:40，HH=00:40
• 小写h：12小时制，显示为1--12
  假如是午夜00:40，那么h=12:40
• 大写K：12小时制，显示为0--11
  假如是午夜00:40，那么K=0:40，KK=00:40
• 小写k：24小时制，显示为1--24
  假如是午夜00:40，那么k=24:40
• 小写m：分钟
  假如是5分钟，那么m=5，mm=05
  假如是45分钟，那么m=45，mm=45
• 小写s：秒
  假如是5秒钟，那么s=5，ss=05
  假如是45秒钟，那么s=45，ss=45
• 大写S：毫秒
  一般用SSS来显示
• 小写z：时区
  表现形式为GMT+08:00
• 大写Z：时区
  表现形式为+0800

下面是使用范例：

//创建日期字符串格式化器
NSDateFormatter *formatter = [[NSDateFormatter alloc] init];
//设置时区
[formatter setTimeZone:[NSTimeZone systemTimeZone]];
//设置格式化输出格式
[formatter setDateFormat:@"yyyy-MM-dd HH:mm:ss z"];
//创建时间
NSDateComponents *compt = [[NSDateComponents alloc] init];
[compt setYear:2013];
[compt setMonth:3];
[compt setDay:13];
[compt setHour:1];
[compt setMinute:55];
[compt setSecond:28];
//获取日历对象
NSCalendar *calendar = [NSCalendar currentCalendar];
//设置时区
[calendar setTimeZone:[NSTimeZone systemTimeZone]];
//NSDateComponents对象转NSDate对象
NSDate *date = [calendar dateFromComponents:compt];
NSLog(@"date：%@",date);
//格式化输出字符串，传入要格式化的时间NSDate对象
NSString *str = [formatter stringFromDate:date];
NSLog(@"格式化输出：%@",str);

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