5.6Calendar und GregorianCalendar 

Ein Kalender unterteilt die Zeit in Einheiten wie Jahr, Monat, Tag. Der bekannteste Kalender ist der gregorianische Kalender, den Papst Gregor XIII. im Jahre 1582 einführte. Vor seiner Einführung war der julianische Kalender populär, der auf Julius Cäsar zurückging – daher auch der Name. Er stammt aus dem Jahr 45 vor unserer Zeitrechnung. Der gregorianische und der julianische Kalender sind Sonnenkalender, die den Lauf der Erde um die Sonne als Basis für die Zeiteinteilung nutzen; der Mond spielt keine Rolle. Daneben gibt es Mondkalender wie den islamischen Kalender und die Lunisolarkalender, die Sonne und Mond miteinander verbinden. Zu diesem Typus gehören der chinesische, der griechische und der jüdische Kalender.

Mit Exemplaren vom Typ Calendar ist es möglich, Datum und Uhrzeit in den einzelnen Komponenten wie Jahr, Monat, Tag, Stunde, Minute, Sekunde zu setzen und zu erfragen. Da es unterschiedliche Kalendertypen gibt, ist Calendar eine abstrakte Basisklasse, und Unterklassen bestimmen, wie konkret eine Abfrage oder Veränderung für ein bestimmtes Kalendersystem aussehen muss. Bisher bringt die Java-Bibliothek mit der Unterklasse GregorianCalendar nur eine öffentliche konkrete Implementierung mit, deren Exemplare Daten und Zeitpunkte gemäß dem gregorianischen Kalender verkörpern. Intern gibt es weiterhin eine Klasse für einen japanischen und eine für einen buddhistischen Kalender; sie werden immer verwendet, wenn die Locale ja_JP_JP bzw. th_TH sind.[ 64 ](http://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/intl/calendar.doc.html) IBM hat mit International Components for Unicode for Java (ICU4J) unter http://icu.sourceforge.net/ weitere Klassen wie ChineseCalendar, BuddhistCalendar, JapaneseCalendar, HebrewCalendar und IslamicCalendar freigegeben. Hier findet sich auch einiges zum Thema Ostertage.

 

5.6.1Die abstrakte Klasse Calendar 

Die Klasse Calendar besitzt zum einen Anfrage- und Modifikationsmethoden für konkrete Exemplare und zum anderen statische Fabrikmethoden. Eine einfache statische Methode ist getInstance(), um ein konkretes Objekt zu bekommen.

• static Calendar getInstance()
  Liefert einen Standard-Calendar mit der Standardzeitzone und Standardlokalisierung zurück.

Neben der parameterlosen Variante von getInstance() gibt es drei weitere Varianten, denen ein TimeZone-Objekt und Locale-Objekt mit übergeben werden kann. Damit kann dann der Kalender auf eine spezielle Zeitzone und einen Landstrich zugeschnitten werden.

Insgesamt gibt es drei Varianten, um an ein konkretes Calendar-Exemplar zu kommen:

• Aufruf einer Fabrikmethode Calendar.getInstance(…)

• Nutzen vom Calendar.Builder, was das Builder-Pattern realisiert

• Nutzen einer Unterklasse von Calendar, etwa GregorianCalendar

 

5.6.2Calendar nach Date und Millisekunden fragen 

Um von einem Calendar die Anzahl der vergangenen Millisekunden seit dem 1.1.1970 abzufragen, dient getTimeInMillis() (eine ähnliche Methode hat auch Date, nur heißt sie dort getTime()).

• final long getTimeInMillis()
  Liefert die seit der Epoche (January 1, 1970 00:00:00.000 GMT, Gregorian) vergangene Zeit in Millisekunden.

• final Date getTime()
  Liefert ein Date-Objekt zu diesem Calendar.

 

5.6.3Abfragen und Setzen von Datumselementen über Feldbezeichner 

Das Abfragen und Setzen von Datumselementen eines Kalenders erfolgt mit den überladenen Methoden get(…) und set(…). Beide erwarten als erstes Argument einen Feldbezeichner – eine Konstante aus der Klasse Calendar –, der angibt, auf welches Datum-/Zeitfeld zugegriffen werden soll. Die get(…)-Methode liefert den Inhalt des angegebenen Feldes, und set(…) schreibt den als zweites Argument übergebenen Wert in das Feld.

Tabelle 5.1 gibt eine Übersicht der Feldbezeichner und ihrer Wertebereiche im Fall des konkreten GregorianCalendar:

Tabelle 5.1Konstanten aus der Klasse Calendar

Beachtenswert sind der Anfang der Monate mit 0 und der Anfang der Wochentage mit 1 (SUNDAY), 2 (MONDAY), …, 7 (SATURDAY) – Konstanten der Klasse Calendar stehen in Klammern. Die Woche beginnt in der Java-Welt also bei 1 und Sonntag, statt – wie vielleicht anzunehmen – bei 0 und Montag.

• int get(int field)
  Liefert den Wert für field.

• void set(int field, int value)
  Setzt das Feld field mit dem Wert value.

• final void set(int year, int month, int date)
  Setzt die Werte für Jahr, Monat und Tag.

• final void set(int year, int month, int date, int hourOfDay, int minute)
  Setzt die Werte für Jahr, Monat, Tag, Stunde und Minute.

• final void set(int year, int month, int date, int hourOfDay, int minute, int second)
  Setzt die Werte für Jahr, Monat, Tag, Stunde, Minute und Sekunde.

Werte relativ setzen

Neben der Möglichkeit, die Werte entweder über den Konstruktor oder über set(…) absolut zu setzen, sind auch relative Veränderungen möglich. Dazu wird die add(…)-Methode eingesetzt, die wie set(…) als erstes Argument einen Feldbezeichner bekommt und als zweites die Verschiebung.

Da es keine sub(…)-Methode gibt, können die Werte bei add(…) auch negativ sein.

Eine weitere Methode roll(…) ändert keine folgenden Felder, was add(…) macht, wenn etwa zum 30. eines Monats 10 Tage addiert werden.

• abstract void add(int field, int amount)
  Addiert (bzw. subtrahiert, wenn amount negativ ist) den angegebenen Wert auf dem (bzw. vom) Feld.

• abstract void roll(int field, boolean up)
  Setzt eine Einheit auf dem gegebenen Feld hoch oder runter, ohne die nachfolgenden Felder zu beeinflussen. Ist der aktuelle Feldwert das Maximum (bzw. Minimum) und wird um eine Einheit addiert (bzw. subtrahiert), ist der nächste Feldwert das Minimum (bzw. Maximum).

• void roll(int field, int amount)
  Ist amount positiv, führt diese Methode die Operation roll(field, true) genau amount-mal aus, ist amount negativ, dann wird amount-mal roll(field, false) aufgerufen.

 

5.6.4Kalender-Typen * 

Welchen Kalendertyp ein konkreter Kalender repräsentiert, ermittelt ab Java 8 die Calendar-Objektmethode getCalendarType(); die Rückgabe ist ein String und lautet bei dem typischen gregorianischen Kalender »gregory«, könnte aber auch »buddhist« oder »japanese« heißen. Welche Kalendertypen Java überhaupt unterstützt, liefert die statische Methode Calendar.getAvailableCalendarTypes() in Java 8 als Set<String>. Im Moment sind es genau die drei genannten.

 

5.6.5Kalender-Exemplare bauen über den Calendar.Builder 

Java 8 hat in Calendar die neue statische innere Klasse Builder eingeführt, mit der sich leicht Calendar-Exemplare mit gesetzten Feldern aufbauen lassen. Die allgemeine Schreibweise ist wie folgt:

Zum Setzen von Feldern gibt es setXXX(…)-Methoden, am Ende folgt ein Aufruf von build(), der ein fertiges Calendar-Objekt liefert.

• Calendar.Builder setDate(int year, int month, int dayOfMonth)

• Calendar.Builder set(int field, int value)

• Calendar.Builder setFields(int... fieldValuePairs)

• Calendar.Builder setInstant(Date instant)

• Calendar.Builder setInstant(long instant)

• Calendar.Builder setTimeOfDay(int hourOfDay, int minute, int second)

• Calendar.Builder setTimeOfDay(int hourOfDay, int minute, int second, int millis)

• Calendar.Builder setWeekDate(int weekYear, int weekOfYear, int dayOfWeek)

• Calendar.Builder setTimeZone(TimeZone zone)

Etwas weniger gebräuchliche Methoden sind weiterhin setCalendarType(String type) – was Rückgaben von Calendar.getAvailableCalendarTypes() erlaubt und alternativ zu »gregory« auch »gregorian« bzw. »iso8601« –, setLenient(boolean lenient), setLocale(Locale locale) und setWeekDefinition(int firstDayOfWeek, int minimalDaysInFirstWeek).

 

5.6.6Wie viele Tage hat der Monat, oder wie viele Monate hat ein Jahr? * 

Das Calendar Objekt kann nicht nur nach einem bestimmen Element, etwa dem Tag oder dem Jahr, abgefragt werden, sondern auch nach Bereichen der Elemente, etwa wie viele Tage maximal in einem Monat sind oder nach dem Start der Woche.

Fragen nach dem ersten/letzten bzw. größten/kleinsten Element lassen sich mit unterschiedlichen Methoden getXXXMinimum(…), getXXXMaximum(…) klären. Als Argument bekommt diese Methode einen Feldbezeichner aus der Klasse Calendar übermittelt, dessen Maximum sie dann bestimmt.

Das nachfolgende Programm listet alle Monate des aktuellen Kalenders auf. Zwar umfasst der gregorianische Kalender genau 12 Monate, trotzdem ist die Grenze nicht bei Calendar. DECEMBER gesetzt, sondern dynamisch erfragt. Den Beweis, dass das Programm korrekt funktioniert, sollten wir mit einem Abzählen der Fingerknöchel führen:

Listing 5.10com/tutego/insel/date/Knuckles.java, main()

Die Ausgabe:

Die Methoden im Überblick:

• abstract int getMinimum(int field)

• abstract int getMaximum(int field)
  Liefert den kleinsten/größten Wert, den das Kalenderfeld grundsätzlich annehmen kann.

• int getActualMinimum(int field)

• int getActualMaximum(int field)
  Liefert den kleinsten/größten Wert, den das Kalenderfeld bei dem aktuellen Kalenderexemplar annehmen kann. Der Februar 2010 hat zum Beispiel 28 Tage, der Februar 2012 aber 29. Demnach ist das Ergebnis je nach Jahr unterschiedlich, getMaximum(…) wäre aber immer gleich.

• abstract int getGreatestMinimum(int field)

• abstract int getLeastMaximum(int field)
  Liefert den größten/kleinsten Wert von getActualMinimum(int)/getActualMaximum(int) für alle möglichen gültigen Kalender.

 

5.6.7Wann beginnt die Woche und wann die erste Woche im Jahr? * 

Die Konstante Calendar.SUNDAY definiert mit 1 den Start der Woche. Das ist insbesondere für deutsche Verhältnisse unüblich, denn nach DIN-Norm 1355 beginnt die Woche mit Montag. Die Vereinbarung wurde 1975 mit der ISO getroffen und von den Kalenderherstellern in den folgenden Jahren umgesetzt. Wer »weltliche« Software schreibt, sollte jedoch berücksichtigen, dass die katholische und evangelische Kirche sich dieser Anpassung nicht angeschlossen haben: Sonntag bleibt der erste Tag der Woche.

Da der offizielle Start der Woche in den einzelnen Ländern unterschiedlich ist, bietet die Calendar-Klasse die Methode getFirstDayOfWeek().

Liegt der 1.1. immer in der der KW 1?

Zwar beginnt das Jahr immer am 1.1., allerdings nicht immer mit einem Sonntag oder Montag, also dem Tag, der laut getFirstDayOfWeek() die Woche beginnen lässt. Der 1.1.2011 war ein Samstag, der 1.1.2012 ein Sonntag und der 1.1.2013 ein Dienstag. Da der 1.1. eine neue Woche beginnen lässt, ergibt sich die interessante Fragestellung, ob der 1.1. denn immer in der KW 1 liegen muss oder nicht. Die Antwort liefert das Wochennummerierungssystem und das ist – wie so vieles in Deutschland – in einer DIN-Norm geregelt. Damit der 1.1. in der KW 1 liegt, müssen in Deutschland mindestens 4 Tage in dieser ersten Woche liegen. Ist es zum Beispiel nur 1 Tag, so liegt der 1.1. in der letzten KW des vorherigen Jahres, etwa in der KW 52. Da in Deutschland die Woche am Montag beginnt, heißt das bei 4 Tagen: Wenn der 1.1. am Montag, Dienstag, Mittwoch oder Donnerstag liegt, gehört er zur KW 1, andernfalls nicht.

Wer Kalender anzeigt und die Kalenderwochen einträgt, der muss so etwas wissen. In Deutschland beträgt die Grenze 4 Tage, aber das ist landesabhängig. Und genau für diesen Fall bietet die Calendar-Klasse eine Methode getMinimalDaysInFirstWeek(). Für Deutschland liefert sie 4, aber für viele andere Länder gibt sie 1 zurück.

Die Methode getWeeksInWeekYear() sagt bei einem gesetzten Feld für die Kalenderwoche, wie viele Wochen das Jahr maximal hat. GregorianCalendar unterstützt die Methode, doch nicht jeder Calendar muss das tun.

 

5.6.8Der gregorianische Kalender 

Die Klasse GregorianCalendar erweitert die abstrakte Klasse Calendar. Sieben Konstruktoren stehen zur Verfügung; vier davon sehen wir uns an.

• GregorianCalendar()
  Erzeugt ein standardmäßiges GregorianCalendar-Objekt mit der aktuellen Zeit in der voreingestellten Zeitzone und Lokalisierung.

• GregorianCalendar(int year, int month, int date)
  Erzeugt ein GregorianCalendar-Objekt in der voreingestellten Zeitzone und Lokalisierung. Jahr, Monat (der zwischen 0 und 11 und nicht zwischen 1 und 12 liegt) und Tag legen das Datum fest.

• GregorianCalendar(int year, int month, int date, int hour, int minute)
  Erzeugt ein GregorianCalendar-Objekt in der voreingestellten Zeitzone und Lokalisierung. Das Datum legen Jahr, Monat (0 <= month <= 11 ), Tag, Stunde und Minute fest.

• GregorianCalendar(int year, int month, int date, int hour, int minute, int second)
  Erzeugt ein GregorianCalendar-Objekt in der voreingestellten Zeitzone und Lokalisierung. Das Datum legen Jahr, Monat (0 <= month <= 11), Tag, Stunde, Minute und Sekunde fest.

Neben den hier aufgeführten Konstruktoren gibt es noch weitere, die es erlauben, die Zeitzone und Lokalisierung zu ändern. Standardmäßig eingestellt sind die lokale Zeitzone und die aktuelle Lokalisierung. Ist eines der Argumente im falschen Bereich, löst der Konstruktor eine IllegalArgumentException aus.

Fehlerquelle: Der Standard-Konstruktor setzt eine falsche Zeitzone *

Leider liefert der Standard-Konstruktor von GregorianCalendar nicht immer die erwarteten Ergebnisse. Zur Klärung sehen wir uns die Implementierung genauer an:

Konstruieren wir den gregorianischen Kalender ohne Zeitzonenangabe, so ruft die Klasse TimeZone die statische Methode getDefault() auf. Die Implementierung von getDefault() fragt nach einer Systemeigenschaft user.timezone. Sie lässt sich

1. programmatisch mit System.setProperty("user.timezone","Zeitzone"); oder

2. mit -Duser.timezone=Zeitzone über die Kommandozeile setzen.

Ist die user.timezone-Variable nicht explizit gesetzt, nimmt der Kalender die Zeitzone 0 an. In Deutschland haben wir jedoch die Central European Time (CET). Ist die Zeitzone auf Rechnern nicht auf CET gestellt, gehen alle Zeitangaben eine Stunde nach. Um dieses Problem zu beheben, sollte die korrekte Zeitzone mit dem Konstruktor GregorianCalendar(TimeZone) oder mit der Methode setTimeZone(TimeZone) aus der Klasse Calendar eingestellt werden:

Ein gregorianischer Kalender mit eigenen Werten *

Wir wollen im folgenden Beispiel ein Calendar-Objekt erzeugen und mit einer selbst geschriebenen statischen Methode printCalendar(Calendar) wichtige Felder ausgeben. Weil die Daten nicht bearbeitet werden, handelt es sich um das aktuelle Tagesdatum. Anschließend manipulieren wir mit den set(…)-Methoden das Objekt und setzen es auf das Geburtsdatum des Autors:

Listing 5.11com/tutego/insel/date/CalendarDemo.java

Die Ausgabe des Programms lautet in etwa so:

Da die Ausgabe auf diese Art und Weise nicht besonders komfortabel ist, werden wir mit DateFormat eine Klasse kennenlernen, die die Formatierung der Ausgabe vereinfacht (wir hätten im Programm schon ein Problem, wenn die Woche mehr als 7 Tage hätte). Das Beispiel soll ausschließlich die Nutzung der Feldbezeichner zeigen. Und da wir schon beim Thema »Formatieren« sind: Auch mit Format-Strings aus Formatter, die wir mit printf(…) oder String.format(…) nutzen, sind Datumsausgaben möglich.