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日期格式化與解析：DateTimeFormatter

JAVA 25 SELF

等級 13 , 課堂 4

開放

1. DateTimeFormatter：它是什麼、為什麼需要它

在真實的程式中，日期很少只待在程式碼裡。通常我們需要：

轉成字串，用於輸出到主控台、畫面或檔案（例如，"01.06.2025 14:30"）。
解析字串，也就是把使用者輸入或來自檔案的字串轉回日期/時間物件。

為此，Java 提供了一個強大又好用的工具——類別 java.time.format.DateTimeFormatter。

可以說，DateTimeFormatter 是時間物件（LocalDate、LocalDateTime、ZonedDateTime、Instant 等）與字串之間的翻譯器。它能：

將日期/時間物件轉成指定格式的字串（format —— 格式化）。
將字串轉成日期/時間物件（parse —— 解析）。

2. 標準格式化器：快速又簡單

Java 體貼地為我們準備了一組標準格式化器，涵蓋最常用的 ISO 格式（日期與時間的國際標準）。

其中一些如下：

格式化器	字串範例	說明
`DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE`	2025-06-01	僅日期（年-月-日）
`DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_TIME`	14:30:00	僅時間（時:分:秒）
`DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE_TIME`	2025-06-01T14:30:00	日期與時間（不含時區）
`DateTimeFormatter.ISO_ZONED_DATE_TIME`	2025-06-01T14:30:00+03:00[Europe/Minsk]	日期、時間與時區

使用標準格式化器的範例

import java.time.LocalDate;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class FormatterDemo {
    public static void main(String[] args) {
        LocalDate date = LocalDate.now();
        // 將日期格式化為字串
        String text = date.format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);
        System.out.println(text); // 例如：2025-06-01

        // 將字串再解析回日期
        LocalDate parsed = LocalDate.parse("2025-06-01", DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);
        System.out.println(parsed); // 2025-06-01
    }
}

類比

如果把 Java 比作咖啡店，標準格式化器就像「美式」、「拿鐵」與「義式濃縮」。快速、標準，但有時你會想要一些更特別的東西！

3. 自訂樣板：DateTimeFormatter.ofPattern

有時候標準格式不夠用。比如需要把日期輸出成 "01.06.2025 14:30"，而不是 "2025-06-01T14:30:00"。此時可以使用方法 DateTimeFormatter.ofPattern(String pattern) 建立自己的樣板。

樣板語法

樣板中會用到特殊字母：

y —— 年（yyyy —— 2025）
M —— 月（MM —— 06）
d —— 日（dd —— 01）
H —— 小時（24 小時制，HH —— 14）
m —— 分（mm —— 30）
s —— 秒（ss —— 00）

樣板範例

樣板	輸出範例
`"dd.MM.yyyy"`	01.06.2025
`"yyyy/MM/dd"`	2025/06/01
`"dd.MM.yyyy HH:mm"`	01.06.2025 14:30
`"yyyy-MM-dd HH:mm:ss"`	2025-06-01 14:30:00
`"d MMMM yyyy"`	1 iyunya 2025（使用俄文在地化）

範例：格式化日期與時間

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class CustomFormatDemo {
    public static void main(String[] args) {
        LocalDateTime dt = LocalDateTime.of(2025, 6, 1, 14, 30);
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("dd.MM.yyyy HH:mm");
        String text = dt.format(formatter);
        System.out.println(text); // 01.06.2025 14:30
    }
}

範例：將字串解析為日期

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class ParseDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String input = "01.06.2025 14:30";
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("dd.MM.yyyy HH:mm");
        LocalDateTime dt = LocalDateTime.parse(input, formatter);
        System.out.println(dt); // 2025-06-01T14:30
    }
}

注意：樣板必須與字串完全一致！如果字串中有秒數，請在樣板中加入 :ss。

4. 格式化：把日期/時間轉成字串

一般流程

建立所需的物件（LocalDate、LocalDateTime、ZonedDateTime 等）。
建立或選擇所需的格式化器。
在物件上呼叫 format(DateTimeFormatter) 方法，取得字串。

範例：以不同格式輸出日期

import java.time.LocalDate;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class MultiFormatDemo {
    public static void main(String[] args) {
        LocalDate date = LocalDate.of(2025, 6, 1);

        // 標準 ISO
        System.out.println(date.format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE)); // 2025-06-01

        // 自訂格式
        DateTimeFormatter rusFormat = DateTimeFormatter.ofPattern("dd.MM.yyyy");
        System.out.println(date.format(rusFormat)); // 01.06.2025

        // 英語風格
        DateTimeFormatter usFormat = DateTimeFormatter.ofPattern("MM/dd/yyyy");
        System.out.println(date.format(usFormat)); // 06/01/2025
    }
}

時間格式化

import java.time.LocalTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class TimeFormatDemo {
    public static void main(String[] args) {
        LocalTime time = LocalTime.of(14, 30, 5);
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("HH:mm:ss");
        System.out.println(time.format(formatter)); // 14:30:05
    }
}

5. 解析：把字串轉成日期/時間

一般流程

取得字串（例如來自使用者）。
建立與該字串相同樣板的格式化器。
呼叫類別的靜態 parse() 或格式化器物件的 parse() 方法。

範例：解析日期

import java.time.LocalDate;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class ParseDateDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String input = "01.06.2025";
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("dd.MM.yyyy");
        LocalDate date = LocalDate.parse(input, formatter);
        System.out.println(date); // 2025-06-01
    }
}

範例：解析日期與時間

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class ParseDateTimeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String input = "01.06.2025 14:30";
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("dd.MM.yyyy HH:mm");
        LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.parse(input, formatter);
        System.out.println(dateTime); // 2025-06-01T14:30
    }
}

6. 解析錯誤的處理

解析很容易出錯。若字串不符合樣板，Java 會拋出例外 DateTimeParseException。這是常見情況，例如使用者輸入了錯誤的日期。

範例：解析時的錯誤處理

import java.time.LocalDate;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.time.format.DateTimeParseException;

public class ParseErrorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String input = "32.13.2025"; // 無效的日期
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("dd.MM.yyyy");
        try {
            LocalDate date = LocalDate.parse(input, formatter);
            System.out.println(date);
        } catch (DateTimeParseException ex) {
            System.out.println("解析錯誤: " + ex.getMessage());
        }
    }
}

重要：只要處理使用者輸入，就務必處理此類錯誤！

7. 實作：為使用者轉換日期

假設在教學應用中有這樣一個任務：使用者以 "dd.MM.yyyy" 格式輸入生日，而程式需輸出為 "yyyy/MM/dd"，並顯示星期幾。

範例

import java.time.LocalDate;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.time.format.DateTimeParseException;
import java.util.Scanner;

public class BirthdayFormatDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("請輸入生日（dd.MM.yyyy）：");
        String input = scanner.nextLine();

        DateTimeFormatter inputFormat = DateTimeFormatter.ofPattern("dd.MM.yyyy");
        DateTimeFormatter outputFormat = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd");

        try {
            LocalDate birthday = LocalDate.parse(input, inputFormat);
            String formatted = birthday.format(outputFormat);
            System.out.println("你的日期（新格式）： " + formatted);
            System.out.println("星期： " + birthday.getDayOfWeek()); // 例如：SATURDAY
        } catch (DateTimeParseException ex) {
            System.out.println("錯誤：日期格式不正確！");
        }
    }
}

8. 在地化：語言如何影響格式化

借助 DateTimeFormatter，不僅可以調整數字順序，還能輸出月份名稱、星期幾等，同時會考慮地區設定（語言與地區）。

範例：以俄文輸出月份名稱

import java.time.LocalDate;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.Locale;

public class LocaleDemo {
    public static void main(String[] args) {
        LocalDate date = LocalDate.of(2025, 6, 1);
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("d MMMM yyyy", new Locale("ru"));
        System.out.println(date.format(formatter)); // 1 iyunya 2025
    }
}

範例：英文地區設定

import java.time.LocalDate;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.Locale;

public class LocaleEnDemo {
    public static void main(String[] args) {
        LocalDate date = LocalDate.of(2025, 6, 1);
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("d MMMM yyyy", Locale.ENGLISH);
        System.out.println(date.format(formatter)); // 1 June 2025
    }
}

小技巧：若希望月份與星期幾顯示為指定語言——請務必明確設定 Locale！

9. 日期格式化與解析的常見錯誤

錯誤 1：樣板與字串不一致。
如果字串 "01.06.2025 14:30"，而樣板是 "dd.MM.yyyy"，解析會失敗。樣板必須與字串完全一致。

錯誤 2：樣板字元混淆。
MM 是月份，mm 是分鐘。若寫成 "dd.mm.yyyy"，Java 會把它當作分鐘而報錯。月份請一律使用大寫的 M。

錯誤 3：未處理解析時的例外。
如果不攔截 DateTimeParseException，當使用者輸入錯誤時程式可能會突然終止。務必處理這類錯誤。

錯誤 4：使用文字月份/星期時未指定 Locale。
若樣板中包含以文字表示的月份（MMMM），但沒有指定 Locale，Java 可能會使用預設語言（例如英文）。請務必明確設定所需的 Locale。

錯誤 5：在新專案中使用舊的類別（SimpleDateFormat、Date）。
請記住：在現代程式碼中，請只使用 java.time 與 DateTimeFormatter。

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