时间戳是计算机系统中表示时间的一种方式，它通常是一个整数，记录了从特定时间起点（称为“纪元”）到当前时刻所经过的时间单位，在Java中，时间戳的计算与应用是开发中的常见需求,理解其原理和实现方法对于处理时间相关的逻辑至关重要。
Java中的时间戳类型
Java中主要涉及两种时间戳：基于Unix纪元的毫秒级时间戳和Java 8引入的纳秒级时间戳。
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Unix时间戳
以1970年1月1日00:00:00 UTC（协调世界时）为起点，记录到当前时刻的毫秒数，Java中通过System.currentTimeMillis()方法获取，返回一个long类型值，例如1640995200000L表示2022年1月1日00:00:00 UTC的时间戳。 -
纳秒级时间戳
Java 8新增的Instant类提供了更高精度的时间戳，以纳秒为单位记录时间（但实际精度受系统限制），通过Instant.now()获取，支持纳秒级时间差计算，适用于对精度要求极高的场景，如性能监控。
时间戳的计算方法
时间戳的计算核心是“时间单位转换”和“时间差运算”，具体可分为获取、加减、差值计算三类。
获取时间戳
- 毫秒级时间戳：直接调用
System.currentTimeMillis()，适用于大多数常规场景，如日志记录、缓存过期时间设置。 - 纳秒级时间戳：使用
Instant.now()，例如Instant start = Instant.now()记录开始时间，后续可计算纳秒级耗时。
时间戳加减运算
时间戳的加减本质是数值运算，但需注意时间单位与业务逻辑的匹配。
- 基于
Calendar（旧API）：
通过Calendar.getInstance()获取日历实例，设置时间戳后进行加减。Calendar calendar = Calendar.getInstance(); calendar.setTimeInMillis(System.currentTimeMillis()); calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 1); // 加1天 long nextDayTimestamp = calendar.getTimeInMillis();
- 基于
LocalDateTime/Duration（新API）：
Java 8推荐使用LocalDateTime结合Duration进行时间运算，代码更简洁。LocalDateTime now = LocalDateTime.now(); LocalDateTime nextHour = now.plusHours(1); // 加1小时 long nextHourTimestamp = nextHour.toEpochSecond(ZoneOffset.UTC) * 1000;
时间差计算
- 毫秒级差值：直接相减两个时间戳，
long start = System.currentTimeMillis(); // 业务逻辑执行... long end = System.currentTimeMillis(); long diff = end - start; // 单位：毫秒
- 纳秒级差值：使用
Instant的between()方法结合Duration，Instant start = Instant.now(); // 业务逻辑执行... Instant end = Instant.now(); long diffNanos = Duration.between(start, end).toNanos(); // 单位：纳秒
时间戳与其他日期类型的转换
实际开发中常需在时间戳、Date、LocalDateTime等类型间转换，Java 8新API提供了更便捷的方式。
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时间戳转
Date
旧API中，Date构造方法直接接收毫秒时间戳：long timestamp = System.currentTimeMillis(); Date date = new Date(timestamp);
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Date转时间戳
通过Date的getTime()方法：Date date = new Date(); long timestamp = date.getTime();
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时间戳转
LocalDateTime
需指定时区（默认UTC），转换为秒后转LocalDateTime：long timestamp = System.currentTimeMillis(); LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.ofInstant( Instant.ofEpochMilli(timestamp), ZoneOffset.UTC );
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LocalDateTime转时间戳
先转换为Instant，再获取毫秒时间戳：LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now(); long timestamp = localDateTime.toInstant(ZoneOffset.UTC).toEpochMilli();
注意事项
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时区问题：
System.currentTimeMillis()返回的是UTC时间戳，转换为本地时间时需通过ZoneId或ZoneOffset处理，避免时区偏差。ZonedDateTime localTime = Instant.ofEpochMilli(timestamp).atZone(ZoneId.systemDefault());
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精度与范围：
毫秒级时间戳的最大值约为9亿年，足以满足大多数场景；纳秒级时间戳虽精度高，但受系统时钟分辨率限制，实际精度通常为微秒级。
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线程安全：
旧API中的SimpleDateFormat和Calendar是非线程安全的，推荐使用Java 8的DateTimeFormatter和LocalDateTime，它们是不可变类，天然线程安全。 -
API选择：
新项目优先使用Java 8时间API（java.time包），代码更简洁且功能完善；旧项目维护时，若需兼容旧版Java，可继续使用Date和Calendar，但需注意线程安全问题。
通过理解时间戳的核心原理和Java中的实现方法，开发者可以高效处理时间相关的业务逻辑，避免因时间计算错误导致的问题，无论是简单的日志记录，还是复杂的时间调度系统,掌握时间戳的计算与转换都是必备技能。
