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4 种方法!检查字符串是否为合法的日期格式

gowuye 2024-04-04 11:57 9 浏览 0 评论

哈喽大家好,今天咱们来讲一下,Java 中如何检查一个字符串是否是合法的日期格式?

为什么要检查时间格式?

后端接口在接收数据的时候,都需要进行检查。检查全部通过后,才能够执行业务逻辑。对于时间格式,我们一般需要检查这么几方面:

  1. 字符串格式是否正确,比如格式是不是yyyy-MM-dd
  2. 时间在合法范围内,比如我们需要限定在一个月内的时间
  3. 字符串可以解析为正常的时间,比如 2 月 30 号就不是正常时间

对于时间格式的判断,我们可以通过正则表达式来检查。不过考虑到正则表达式的性能、输入数据的复杂性,一般能用别的方式,就不选正则表达式。我们还是选择一种更加通用、更加高效的检查方式。

首先,定义时间校验器的接口:

public interface DateValidator {
    boolean isValid(String dateStr);
}

接口方法接收一个字符串,返回布尔类型,表示字符串是否是合法的时间格式。

实现方法

接下来就是通过不同方式实现DateValidator

1.使用 DateFormat 检查

Java 提供了格式化和解析时间的工具:DateFormat抽象类和SimpleDataFormat实现类。我们借此实现时间校验器:

public class DateValidatorUsingDateFormat implements DateValidator {
    private final String dateFormat;

    public DateValidatorUsingDateFormat(String dateFormat) {
        this.dateFormat = dateFormat;
    }

    @Override
    public boolean isValid(String dateStr) {
        final DateFormat sdf = new SimpleDateFormat(this.dateFormat);
        sdf.setLenient(false);
        try {
            sdf.parse(dateStr);
        } catch (ParseException e) {
            return false;
        }
        return true;
    }
}

这里需要注意一下,DateFormatSimpleDataFormat是非线程安全的,所以每次方法调用时,都需要新建实例。

我们通过单元测试验证下:

class DateValidatorUsingDateFormatTest {

    @Test
    void isValid() {
        final DateValidator validator = new DateValidatorUsingDateFormat("yyyy-MM-dd");

        Assertions.assertTrue(validator.isValid("2021-02-28"));
        Assertions.assertFalse(validator.isValid("2021-02-30"));
    }
}

在 Java8 之前,一般都是用这种方式来验证。Java8 之后,我们有了更多的选择。

2.使用 LocalDate 检查

Java8 引入了更加好用日期和时间 API(想要了解更多内容,请移步参看 Java8 中的时间类及常用 API)。其中包括LocalDate类,是一个不可变且线程安全的时间类。

LocalDate提供了两个静态方法,用来解析时间。这两个方法内部都是使用java.time.format.DateTimeFormatter来处理数据:

// 使用 DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE 处理数据
public static LocalDate parse(CharSequence text) {
    return parse(text, DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE);
}

// 使用提供的 DateTimeFormatter 处理数据
public static LocalDate parse(CharSequence text, DateTimeFormatter formatter) {
        Objects.requireNonNull(formatter, "formatter");
    return formatter.parse(text, LocalDate::from);
}

通过LocalDateparse方法实现我们的校验器:

public class DateValidatorUsingLocalDate implements DateValidator {
    private final DateTimeFormatter dateFormatter;

    public DateValidatorUsingLocalDate(DateTimeFormatter dateFormatter) {
        this.dateFormatter = dateFormatter;
    }

    @Override
    public boolean isValid(String dateStr) {
        try {
            LocalDate.parse(dateStr, this.dateFormatter);
        } catch (DateTimeParseException e) {
            return false;
        }
        return true;
    }
}

java.time.format.DateTimeFormatter类是不可变的,也就是天然的线程安全,我们可以在不同线程使用同一个校验器实例。

我们通过单元测试验证下:

class DateValidatorUsingLocalDateTest {

    @Test
    void isValid() {
        final DateTimeFormatter dateFormatter = DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE;
        final DateValidator validator = new DateValidatorUsingLocalDate(dateFormatter);

        Assertions.assertTrue(validator.isValid("2021-02-28"));
        Assertions.assertFalse(validator.isValid("2021-02-30"));
    }
}

既然LocalDate#parse是通过DateTimeFormatter实现的,那我们也可以直接使用DateTimeFormatter

3.使用 DateTimeFormatter 检查

DateTimeFormatter解析文本总共分两步。第一步,根据配置将文本解析为日期和时间字段;第二步,用解析后的字段创建日期和时间对象。

实现验证器:

public class DateValidatorUsingDateTimeFormatter implements DateValidator {
    private final DateTimeFormatter dateFormatter;

    public DateValidatorUsingDateTimeFormatter(DateTimeFormatter dateFormatter) {
        this.dateFormatter = dateFormatter;
    }

    @Override
    public boolean isValid(String dateStr) {
        try {
            this.dateFormatter.parse(dateStr);
        } catch (DateTimeParseException e) {
            return false;
        }
        return true;
    }
}

通过单元测试验证:

class DateValidatorUsingDateTimeFormatterTest {
    private static final DateTimeFormatter DATE_FORMATTER = DateTimeFormatter.ofPattern("uuuu-MM-dd", Locale.CHINA);

    @Test
    void isValid() {
        final DateTimeFormatter dateFormatter = DATE_FORMATTER.withResolverStyle(ResolverStyle.STRICT);
        final DateValidator validator = new DateValidatorUsingDateTimeFormatter(dateFormatter);

        Assertions.assertTrue(validator.isValid("2021-02-28"));
        Assertions.assertFalse(validator.isValid("2021-02-30"));
    }
}

可以看到,我们指定了转换模式是ResolverStyle.STRICT,这个类型是说明解析模式。共有三种:

  • STRICT:严格模式,日期、时间必须完全正确。
  • SMART:智能模式,针对日可以自动调整。月的范围在 1 到 12,日的范围在 1 到 31。比如输入是 2 月 30 号,当年 2 月只有 28 天,返回的日期就是 2 月 28 日。
  • LENIENT:宽松模式,主要针对月和日,会自动后延。结果类似于LocalData#plusDays或者LocalDate#plusMonths

我们通过例子看下区别:

class DateValidatorUsingDateTimeFormatterTest {
    private static final DateTimeFormatter DATE_FORMATTER = DateTimeFormatter.ofPattern("uuuu-MM-dd", Locale.CHINA);

    @Test
    void testResolverStyle() {
        Assertions.assertEquals(LocalDate.of(2021, 2,28), parseDate("2021-02-28", ResolverStyle.STRICT));
        Assertions.assertNull(parseDate("2021-02-29", ResolverStyle.STRICT));

        Assertions.assertEquals(LocalDate.of(2021, 2,28), parseDate("2021-02-28", ResolverStyle.STRICT));
        Assertions.assertNull(parseDate("2021-13-28", ResolverStyle.STRICT));

        Assertions.assertEquals(LocalDate.of(2021, 2,28), parseDate("2021-02-28", ResolverStyle.SMART));
        Assertions.assertEquals(LocalDate.of(2021, 2,28), parseDate("2021-02-29", ResolverStyle.SMART));

        Assertions.assertNull(parseDate("2021-13-28", ResolverStyle.SMART));
        Assertions.assertNull(parseDate("2021-13-29", ResolverStyle.SMART));

        Assertions.assertEquals(LocalDate.of(2021, 2,28), parseDate("2021-02-28", ResolverStyle.LENIENT));
        Assertions.assertEquals(LocalDate.of(2021, 3,1), parseDate("2021-02-29", ResolverStyle.LENIENT));

        Assertions.assertEquals(LocalDate.of(2022, 1,28), parseDate("2021-13-28", ResolverStyle.LENIENT));
        Assertions.assertEquals(LocalDate.of(2022, 2,2), parseDate("2021-13-33", ResolverStyle.LENIENT));
    }

    private static LocalDate parseDate(String dateString, ResolverStyle resolverStyle) {
        try {
            return LocalDate.parse(dateString, DATE_FORMATTER.withResolverStyle(resolverStyle));
        } catch (DateTimeParseException e) {
            return null;
        }
    }
}

从例子可以看出,ResolverStyle.STRICT是严格控制,用来做时间校验比较合适;ResolverStyle.LENIENT可以最大程度将字符串转化为时间对象,在合理范围内可以随便玩;ResolverStyle.SMART名为智能,但智力有限,两不沾边,优势不够明显。JDK 提供的DateTimeFormatter实现,都是ResolverStyle.STRICT模式。

说了 JDK 自带的实现,接下来说说第三方组件的实现方式。

4.使用 Apache 出品的 commons-validator 检查

Apache Commons 项目提供了一个校验器框架,包含多种校验规则,包括日期、时间、数字、货币、IP 地址、邮箱、URL 地址等。本文主要说检查时间,所以重点看看GenericValidator类提供的isDate方法:

public class GenericValidator implements Serializable {
    // 其他方法

    public static boolean isDate(String value, Locale locale) {
        return DateValidator.getInstance().isValid(value, locale);
    }

    public static boolean isDate(String value, String datePattern, boolean strict) {
        return org.apache.commons.validator.DateValidator.getInstance().isValid(value, datePattern, strict);
    }
}

先引入依赖:

<dependency>
    <groupId>commons-validator</groupId>
    <artifactId>commons-validator</artifactId>
    <version>1.7</version>
</dependency>

实现验证器:

public class DateValidatorUsingCommonsValidator implements DateValidator {
    private final String dateFormat;

    public DateValidatorUsingCommonsValidator(String dateFormat) {
        this.dateFormat = dateFormat;
    }

    @Override
    public boolean isValid(String dateStr) {
        return GenericValidator.isDate(dateStr, dateFormat, true);
    }
}

通过单元测试验证:

class DateValidatorUsingCommonsValidatorTest {
    @Test
    void isValid() {
        final DateValidator dateValidator = new DateValidatorUsingCommonsValidator("yyyy-MM-dd");

        Assertions.assertTrue(dateValidator.isValid("2021-02-28"));
        Assertions.assertFalse(dateValidator.isValid("2021-02-30"));
    }
}

org.apache.commons.validator.DateValidator#isValid源码可以发现,内部是通过DateFormatSimpleDateFormat实现的。

总结

在本文中,我们通过四种方式实现了时间字符串校验逻辑。其中DateFormatSimpleDataFormat是非线程安全的,所以每次方法调用时,都需要新建实例;通过观察apache.commons.validator.DateValidator#isValid的源码发现,它的内部也是通过DateFormatSimpleDateFormat实现的;而LocalDateDateTimeFormatter则为JDK8中提供的实现方法。

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