日期和时间

让我们来学习一个新的内建对象：日期（Date）。该对象存储日期和时间，并提供了日期/时间的管理方法。

我们可以使用它来存储创建/修改时间，测量时间，或者仅用来打印当前时间。

创建

调用 new Date() 来创建一个新的 Date 对象。在调用时可以带有一些参数，如下所示：

new Date()

不带参数 —— 创建一个表示当前日期和时间的 Date 对象：

let now = new Date();
alert( now ); // 显示当前的日期/时间

new Date(milliseconds)

创建一个 Date 对象，其时间等于 1970 年 1 月 1 日 UTC+0 之后经过的毫秒数（1/1000 秒）。

// 0 表示 01.01.1970 UTC+0
let Jan01_1970 = new Date(0);
alert( Jan01_1970 );

// 现在增加 24 小时，得到 02.01.1970 UTC+0
let Jan02_1970 = new Date(24 * 3600 * 1000);
alert( Jan02_1970 );

传入的整数参数代表的是自 1970-01-01 00:00:00 以来经过的毫秒数，该整数被称为 时间戳。

这是一种日期的轻量级数字表示形式。我们通常使用 new Date(timestamp) 通过时间戳来创建日期，并可以使用 date.getTime() 将现有的 Date 对象转化为时间戳（下文会讲到）。

在 01.01.1970 之前的日期带有负的时间戳，例如：

// 31 Dec 1969
let Dec31_1969 = new Date(-24 * 3600 * 1000);
alert( Dec31_1969 );

new Date(datestring)

如果只有一个参数，并且是字符串，那么它会被自动解析。该算法与 Date.parse 所使用的算法相同，将在下文中进行介绍。

let date = new Date("2017-01-26");
alert(date);
// 未指定具体时间，所以假定时间为格林尼治标准时间（GMT）的午夜零点
// 并根据运行代码时的用户的时区进行调整
// 因此，结果可能是
// Thu Jan 26 2017 11:00:00 GMT+1100 (Australian Eastern Daylight Time)
// 或
// Wed Jan 25 2017 16:00:00 GMT-0800 (Pacific Standard Time)

new Date(year, month, date, hours, minutes, seconds, ms)

使用当前时区中的给定组件创建日期。只有前两个参数是必须的。

• year 应该是四位数。为了兼容性，也接受 2 位数，并将其视为 19xx，例如 98 与 1998 相同，但强烈建议始终使用 4 位数。
• month 计数从 0（一月）开始，到 11（十二月）结束。
• date 是当月的具体某一天，如果缺失，则为默认值 1。
• 如果 hours/minutes/seconds/ms 缺失，则均为默认值 0。

例如：

new Date(2011, 0, 1, 0, 0, 0, 0); // 1 Jan 2011, 00:00:00
new Date(2011, 0, 1); // 同样，时分秒等均为默认值 0

时间度量最大精确到 1 毫秒（1/1000 秒）：

let date = new Date(2011, 0, 1, 2, 3, 4, 567);
alert( date ); // 1.01.2011, 02:03:04.567

访问日期组件

从 Date 对象中访问年、月等信息有多种方式：

getFullYear()

获取年份（4 位数）

getMonth()

获取月份，从 0 到 11。

getDate()

获取当月的具体日期，从 1 到 31，这个方法名称可能看起来有些令人疑惑。

getHours()，getMinutes()，getSeconds()，getMilliseconds()

获取相应的时间组件。

另外，我们还可以获取一周中的第几天：

getDay()

获取一周中的第几天，从 0（星期日）到 6（星期六）。第一天始终是星期日，在某些国家可能不是这样的习惯，但是这不能被改变。

以上的所有方法返回的组件都是基于当地时区的。

当然，也有与当地时区的 UTC 对应项，它们会返回基于 UTC+0 时区的日、月、年等：getUTCFullYear()，getUTCMonth()，getUTCDay()。只需要在 "get" 之后插入 "UTC" 即可。

如果你当地时区相对于 UTC 有偏移，那么下面代码会显示不同的小时数：

//  当前日期
let date = new Date();

// 当地时区的小时数
alert( date.getHours() );

// 在 UTC+0 时区的小时数（非夏令时的伦敦时间）
alert( date.getUTCHours() );

除了上述给定的方法，还有两个没有 UTC 变体的特殊方法：

getTime()

返回日期的时间戳 —— 从 1970-1-1 00:00:00 UTC+0 开始到现在所经过的毫秒数。

getTimezoneOffset()

返回 UTC 与本地时区之间的时差，以分钟为单位：

// 如果你在时区 UTC-1，输出 60
// 如果你在时区 UTC+3，输出 -180
alert( new Date().getTimezoneOffset() );

设置日期组件

下列方法可以设置日期/时间组件：

• setFullYear(year, [month], [date])
• setMonth(month, [date])
• setDate(date)
• setHours(hour, [min], [sec], [ms])
• setMinutes(min, [sec], [ms])
• setSeconds(sec, [ms])
• setMilliseconds(ms)
• setTime(milliseconds)（使用自 1970-01-01 00:00:00 UTC+0 以来的毫秒数来设置整个日期）

以上方法除了 setTime() 都有 UTC 变体，例如：setUTCHours()。

我们可以看到，有些方法可以一次性设置多个组件，比如 setHours。未提及的组件不会被修改。

举个例子：

let today = new Date();

today.setHours(0);
alert(today); // 日期依然是今天，但是小时数被改为了 0

today.setHours(0, 0, 0, 0);
alert(today); // 日期依然是今天，时间为 00:00:00。

自动校准（Autocorrection）

自动校准 是 Date 对象的一个非常方便的特性。我们可以设置超范围的数值，它会自动校准。

举个例子：

let date = new Date(2013, 0, 32); // 32 Jan 2013 ?!?
alert(date); // ……是 1st Feb 2013!

超出范围的日期组件将会被自动分配。

假设我们要在日期 “28 Feb 2016” 上加 2 天。结果可能是 “2 Mar” 或 “1 Mar”，因为存在闰年。但是我们不需要考虑这些，只需要直接加 2 天，剩下的 Date 对象会帮我们处理：

let date = new Date(2016, 1, 28);
date.setDate(date.getDate() + 2);

alert( date ); // 1 Mar 2016

这个特性经常被用来获取给定时间段后的日期。例如，我们想获取“现在 70 秒后”的日期：

let date = new Date();
date.setSeconds(date.getSeconds() + 70);

alert( date ); // 显示正确的日期信息

我们还可以设置 0 甚至可以设置负值。例如：

let date = new Date(2016, 0, 2); // 2016 年 1 月 2 日

date.setDate(1); // 设置为当月的第一天
alert( date );

date.setDate(0); // 天数最小可以设置为 1，所以这里设置的是上一月的最后一天
alert( date ); // 31 Dec 2015

日期转化为数字，日期差值

当 Date 对象被转化为数字时，得到的是对应的时间戳，与使用 date.getTime() 的结果相同：

let date = new Date();
alert(+date); // 以毫秒为单位的数值，与使用 date.getTime() 的结果相同

有一个重要的副作用：日期可以相减，相减的结果是以毫秒为单位时间差。

这个作用可以用于时间测量：

let start = new Date(); // 开始测量时间

// do the job
for (let i = 0; i < 100000; i++) {
  let doSomething = i * i * i;
}

let end = new Date(); // 结束测量时间

alert( `The loop took ${end - start} ms` );

Date.now()

如果我们仅仅想要测量时间间隔，我们不需要 Date 对象。

有一个特殊的方法 Date.now()，它会返回当前的时间戳。

它相当于 new Date().getTime()，但它不会创建中间的 Date 对象。因此它更快，而且不会对垃圾回收造成额外的压力。

这种方法很多时候因为方便，又或是因性能方面的考虑而被采用，例如使用 JavaScript 编写游戏或其他的特殊应用场景。

因此这样做可能会更好：

let start = Date.now(); // 从 1 Jan 1970 至今的时间戳

// do the job
for (let i = 0; i < 100000; i++) {
  let doSomething = i * i * i;
}

let end = Date.now(); // 完成

alert( `The loop took ${end - start} ms` ); // 相减的是时间戳，而不是日期

基准测试（Benchmarking）

在对一个很耗 CPU 性能的函数进行可靠的基准测试（Benchmarking）时，我们需要谨慎一点。

例如，我们想判断以下两个计算日期差值的函数：哪个更快？

这种性能测量通常称为“基准测试（benchmark）”。

// 我们有 date1 和 date2，哪个函数会更快地返回两者的时间差？
function diffSubtract(date1, date2) {
  return date2 - date1;
}

// or
function diffGetTime(date1, date2) {
  return date2.getTime() - date1.getTime();
}

这两个函数做的事情完全相同，但是其中一个函数使用显式的 date.getTime() 来获取毫秒形式的日期，另一个则依赖于“日期 — 数字”的转换。它们的结果是一样的。

那么，哪个更快呢？

首先想到的方法可能是连续运行两者很多次，并计算所消耗的时间之差。就这个例子而言，函数过于简单，所以我们必须执行至少 100000 次。

让我们开始测量：

function diffSubtract(date1, date2) {
  return date2 - date1;
}

function diffGetTime(date1, date2) {
  return date2.getTime() - date1.getTime();
}

function bench(f) {
  let date1 = new Date(0);
  let date2 = new Date();

  let start = Date.now();
  for (let i = 0; i < 100000; i++) f(date1, date2);
  return Date.now() - start;
}

alert( 'Time of diffSubtract: ' + bench(diffSubtract) + 'ms' );
alert( 'Time of diffGetTime: ' + bench(diffGetTime) + 'ms' );

看起来使用 getTime() 这种方式快得多，这是因为它没有进行类型转换，对引擎优化来说更加简单。

我们得到了结论，但是这并不是一个很好的度量的例子。

想象一下当运行 bench(diffSubtract) 的同时，CPU 还在并行处理其他事务，并且这也会占用资源。然而，运行 bench(diffGetTime) 的时候，并行处理的事务完成了。

对于现代多进程操作系统来说，这是一个非常常见的场景。

比起第二个函数，第一个函数所能使用的 CPU 资源更少。这可能导致错误的结论。

为了得到更加可靠的度量，整个度量测试包应该重新运行多次。

例如，像下面的代码这样：

function diffSubtract(date1, date2) {
  return date2 - date1;
}

function diffGetTime(date1, date2) {
  return date2.getTime() - date1.getTime();
}

function bench(f) {
  let date1 = new Date(0);
  let date2 = new Date();

  let start = Date.now();
  for (let i = 0; i < 100000; i++) f(date1, date2);
  return Date.now() - start;
}

let time1 = 0;
let time2 = 0;

// 交替运行 bench(diffSubtract) 和 bench(diffGetTime) 各 10 次
for (let i = 0; i < 10; i++) {
  time1 += bench(diffSubtract);
  time2 += bench(diffGetTime);
}

alert( 'Total time for diffSubtract: ' + time1 );
alert( 'Total time for diffGetTime: ' + time2 );

现代的 JavaScript 引擎的先进优化策略只对执行很多次的 “hot code” 有效（对于执行很少次数的代码没有必要优化）。因此，在上面的例子中，第一次执行的优化程度不高。我们可能需要增加一个预热步骤：

// 在主循环中增加预热环节
bench(diffSubtract);
bench(diffGetTime);

// 开始度量
for (let i = 0; i < 10; i++) {
  time1 += bench(diffSubtract);
  time2 += bench(diffGetTime);
}

对字符串调用 Date.parse

Date.parse(str) 方法可以从一个字符串中读取日期。

字符串的格式应该为：YYYY-MM-DDTHH:mm:ss.sssZ，其中：

• YYYY-MM-DD —— 日期：年-月-日。
• 字符 "T" 是一个分隔符。
• HH:mm:ss.sss —— 时间：小时，分钟，秒，毫秒。
• 可选字符 'Z' 为 +-hh:mm 格式的时区。单个字符 Z 代表 UTC+0 时区。

简短形式也是可以的，比如 YYYY-MM-DD 或 YYYY-MM，甚至可以是 YYYY。

Date.parse(str) 调用会解析给定格式的字符串，并返回时间戳（自 1970-01-01 00:00:00 起所经过的毫秒数）。如果给定字符串的格式不正确，则返回 NaN。

举个例子：

let ms = Date.parse('2012-01-26T13:51:50.417-07:00');

alert(ms); // 1327611110417  (时间戳)

我们可以通过时间戳来立即创建一个 new Date 对象：

let date = new Date( Date.parse('2012-01-26T13:51:50.417-07:00') );

alert(date);

总结

• 在 JavaScript 中，日期和时间使用 Date 对象来表示。我们不能单独创建日期或时间，Date 对象总是同时创建两者。
• 月份从 0 开始计数（对，一月是 0）。
• 一周中的某一天 getDay() 同样从 0 开始计算（0 代表星期日）。
• 当设置了超出范围的组件时，Date 会进行自动校准。这一点对于日/月/小时的加减很有用。
• 日期可以相减，得到的是以毫秒表示的两者的差值。因为当 Date 被转换为数字时，Date 对象会被转换为时间戳。
• 使用 Date.now() 可以更快地获取当前时间的时间戳。

和其他系统不同，JavaScript 中时间戳以毫秒为单位，而不是秒。

有时我们需要更加精准的时间度量。JavaScript 自身并没有测量微秒的方法（百万分之一秒），但大多数运行环境会提供。例如：浏览器有 performance.now() 方法来给出从页面加载开始的以毫秒为单位的微秒数（精确到毫秒的小数点后三位）：

alert(`Loading started ${performance.now()}ms ago`);
// 类似于 "Loading started 34731.26000000001ms ago"
// .26 表示的是微秒（260 微秒）
// 小数点后超过 3 位的数字是精度错误，只有前三位数字是正确的

Node.js 可以通过 microtime 模块或使用其他方法。从技术上讲，几乎所有的设备和环境都允许获取更高精度的时间数值，只不过不是使用 Date 对象。