如何在Java Calendar API中使用Julian Day Numbers？

Question

Julian Day Numbers是一种将时间戳表示为自公元前4713年1月1日中午UTC以来连续天数（和小数天数）的方法.Java 7 SE API不包含对此格式的支持。 使用过SQLite数据库的开发人员可能使用了strftime（）函数提供的本机Julian Day支持。

将时间戳表示为Julian Day Numbers的优点包括：

• 日期和时间可以表示为基本数据类型的毫秒精度（双精度）
• 一年中的日子比一天中的几天更具体
• 如果这种精确度不重要，可以解决“闰秒”的问题
• 日期算术之间的天数是微不足道的; 排序优先级很容易确定
• 很轻巧

缺点

• Java Date / Time API没有对JDN的内置支持
• 不适合进行非常精确的时间测量
• 仅为UTC定义，必须从UTC映射到本地时间
• 不适合向最终用户展示; 必须在显示之前转换/格式化

朱利安日数通常用于天文计算，其定义高度标准化并被接受。 同样，修改后的朱利安日数（从1858年11月17日午夜开始计算）是标准定义并用于航空航天应用（见http://tycho.usno.navy.mil/mjd.html ）。

对于广泛使用日期/时间算法或按时间顺序排序的应用程序（或者如果持久化轻量级基元比持久化时间戳更具吸引力），在内部将日期和时间表示为JDN或MJD可能对您有意义。

以下代码定义了有助于将Julian Day Numbers或Modified Julian Day Numbers与Java Date / Time / Calendar API一起使用的函数。 该代码基于Jean Meeus的“Astronomical Algorithms”，第1版，1991年发表的算法。

public class JulianDay {

    private static final int YEAR = 0;
    private static final int MONTH = 1;
    private static final int DAY = 2;
    private static final int HOURS = 3;
    private static final int MINUTES = 4;
    private static final int SECONDS = 5;
    private static final int MILLIS = 6;

    :
    :

    // Converts a timestamp presented as an array of integers in the following
    // order (from index 0 to 6): year,month,day,hours,minutes,seconds,millis
    // month (1-12), day (1-28 or 29), hours (0-23), min/sec (0-59) to a
    // Modified Julian Day Number.
    // For clarity and simplicity, the input values are assumed to be well-formed;
    // error checking is not implemented in the snippet.

    public static double toMJD(int[] ymd_hms) {

        int y = ymd_hms[YEAR];
        int m = ymd_hms[MONTH];
        double d = (double) ymd_hms[DAY];

        d = d + ((ymd_hms[HOURS] / 24.0) +
                 (ymd_hms[MINUTES] / 1440.0) +
                 (ymd_hms[SECONDS] / 86400.0) +
                 (ymd_hms[MILLIS] / 86400000.0));

        if (m == 1 || m == 2) {
            y--;
            m = m + 12;
        }

        double a = Math.floor(y / 100);
        double b = 2 - a + Math.floor(a / 4);

        return (Math.floor(365.25 * (y + 4716.0)) +
               Math.floor(30.6001 * (m + 1)) +
               d + b - 1524.5) - 2400000.5;  // for Julian Day omit the 2400000.5 term
    }

    // Converts an Modified Julian Day Number (double) to an integer array representing
    // a timestamp (year,month,day,hours,mins,secs,millis). Works for all positive JDN

    public static int[] toTimestamp(double mjd) {

        int ymd_hms[] = { -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1 };
        int a, b, c, d, e, z;

        double jd = mjd + 2400000.5 + 0.5;  // if a JDN is passed as argument,
                                            // omit the 2400000.5 term
        double f, x;

        z = (int) Math.floor(jd);
        f = jd - z;

        if (z >= 2299161) {
            int alpha = (int) Math.floor((z - 1867216.25) / 36524.25);
            a = z + 1 + alpha - (int) Math.floor(alpha / 4);
        } else {
            a = z;
        }

        b = a + 1524;
        c = (int) Math.floor((b - 122.1) / 365.25);
        d = (int) Math.floor(365.25 * c);
        e = (int) Math.floor((b - d) / 30.6001);

        ymd_hms[DAY] = b - d - (int) Math.floor(30.6001 * e);
        ymd_hms[MONTH] = (e < 14)
                ? (e - 1)
                : (e - 13);
        ymd_hms[YEAR] = (ymd_hms[MONTH] > 2)
                ? (c - 4716)
                : (c - 4715);

        for (int i = HOURS; i <= MILLIS; i++) {
            switch(i) {
                case HOURS:
                    f = f * 24.0;
                    break;
                case MINUTES: case SECONDS:
                    f = f * 60.0;
                    break;
                case MILLIS:
                    f = f * 1000.0;
                    break;  
            }
            x = Math.floor(f);
            ymd_hms[i] = (int) x;
            f = f - x;
        }   

        return ymd_hms;
    }
}

这里也提供了这个答案： 如何在Java Date和Julian day number之间进行转换？ 。 在当前的帖子中，提供了该算法的参考文献以及一些更多的讨论。 上述算法的实现也不包含Java API依赖（除了Math函数）。

Answer 1

我知道这不是Java Calendar API，但也许您应该尝试使用Jodd工具。

JulianDateStamp julianStamp = new JulianDateStamp(julianDays);
JDateTime jdate = new JDateTime(julianStamp);
Date date = new Date(jdate.getTimeInMillis());

这适用于：

• 2113488,2746855323 - > 1074.06.01 18:35
• 2453479,5866961805 - > 2005.04.19 02:04

阅读更多 。

Answer 2

java.time

Java 8及更高版本中内置的java.time框架取代了与最早版本的Java捆绑在一起的旧日期时间类。 请参阅Oracle教程 。 许多功能已被后移植到Java 6和7在ThreeTen-反向移植并且还适于在到Android ThreeTenABP 。

java.time类包括java.time.temporal.JulianFields 。 此类提供了TemporalField三个实现，以便为Julian仅日期值（无时间）提供有限支持。 所以你可以得到整天，而不是问题中要求的double 。 仔细阅读该课程文档，以确保它符合您的期望。 请注意，与大多数其他java.time类不同，这些Julian类会忽略任何来自UTC或时区的偏移信息（始终视为本地日期）。

• JULIAN_DAY因为0天整天→计数，这是1月1日，4713 BCE儒略历（-4713-11-24 公历 ）。
• MODIFIED_JULIAN_DAY →与JULIAN_DAY相似但减去2_400_000.5 （基本上删除了Julian日期编号的前两位数字）。 请注意，此处的结果比上面项目的Julian日期数少一（-1） 。
• RATA_DIE →与上述两个项目类似，它是一个时代的天数。 但这里的时代是ISO 8601的0001-01-01日期。

在本例中，我们从1970-01-01的ISO 8601日期开始。

LocalDate localDate = LocalDate.of ( 1970 , 1 , 1 );
long julianDate = JulianFields.JULIAN_DAY.getFrom ( localDate );
long modifiedJulianDate = JulianFields.MODIFIED_JULIAN_DAY.getFrom ( localDate );
long rataDie = JulianFields.RATA_DIE.getFrom ( localDate );

localDate：1970-01-01 | 朱利安日期：2440588 | modifiedJulianDate：40587 | rataDie：719163

ThreeTen-EXTRA

ThreeTen-Extra项目是未来可能添加到java.time的实验性验证基础。 该名称来自定义java.time的JSR 310 。

该库在其Julian日历系统 （ 年表 ）中包含对朱利安日期的额外支持。 与Java 8中的支持一样，此库仅限于仅限日期的值（不包括部分日期或时间）。

使用此库，您可以实例化JulianDate对象。

有许多方法和功能供您查看。

Answer 3

如果您愿意转移到核心JDK类之外，那么Joda可以成为一个解决方案。 Joda支持Julian日历系统。 从他们的文档页面：

Chronology julianChrono = JulianChronology.getInstance();
DateTime dt = new DateTime(1066, 10, 14, 0, 0, 0, julianChrono);

那将是朱利安历法系统中的黑斯廷斯战役1066。