Java日期时间API系列38-----一种高效的工作日计算计算方法

　　

　　如果没有节日放假调休的话，工作日很好计算，周一到周五就是工作日，但因为有节日放假调休，使得这个计算需要外部放假安排数据来支持。计算原理： 先按照放假安排数据计算，再按照周一周五计算。

下面以LocalDateTime 为例。

1.第一版，没有使用缓存

    /**
     * 判断是否中国工作日，包含法定节假日调整日期，节假日数据holidayData，如果节假日数据不支持年份，将使用周一到周五为工作日来判断。
     * @param localDateTime LocalDateTime
     * @param holidayData 放假信息0表示放假，1表示工作日，如：2021-01-01:0,2021-02-07:1
     * @return boolean
     */
    public static boolean isChineseWorkDay(LocalDateTime localDateTime, String holidayData){
        Objects.requireNonNull(holidayData, "holidayData");
        Map<String, Integer> dateTypeMap = StringUtil.convertHolidayDataToMap(holidayData);
        Integer dateType = dateTypeMap.get(DateTimeFormatterUtil.formatToDateStr(localDateTime));
        if(dateType != null){
            return dateType == 1 ? true : false;
        }
        return isWorkDay(localDateTime);
    }
 
// StringUtil.convertHolidayDataToMap
 
    /**
     * 转换节日数据为map
     * @param holidayData 节日map
     * @return 返回节日map
     */
    public static Map<String, Integer> convertHolidayDataToMap(String holidayData){
        Map<String, Integer> dateTypeMap = new HashMap<>();
        if(isEmpty(holidayData)){
            return dateTypeMap;
        }
 
        String[] dateTypeArr = holidayData.replace(" ", "").split(",");
        for(String dateType : dateTypeArr){
            String[] arr = dateType.split(":");
            dateTypeMap.put(arr[0], Integer.valueOf(arr[1]));
        }
        return dateTypeMap;
    }
 
    /**
     * 判断是否工作日 （周一到周五）
     * @param localDateTime LocalDateTime
     * @return boolean
     */
    public static boolean isWorkDay(LocalDateTime localDateTime){
        int dayOfWeek = getDayOfWeek(localDateTime);
        if(dayOfWeek == 6 || dayOfWeek == 7){
            return false;
        }else{
            return true;
        }
    }

这个方法，先将放假安排数据解析成Map，然后对比，最后使用周一到周五判断。

2.第二版，使用缓存优化

第一版中，每次调用都先将放假安排数据解析成Map，但其实是不需要的，因为放假安排数据每年只发布一次（特殊情况除外），一年都不需要变化，这些数据第一次调用时放进缓存，后面直接使用，有变化时再更新缓存。

缓存使用本地缓存和Redis缓存都可以，本地缓存速度更快一些，下面使用本地缓存。

    public static boolean isChineseWorkDay2(LocalDateTime localDateTime, String holidayData){
        Objects.requireNonNull(holidayData, "holidayData");
        Map<String, Integer> dateTypeMap = StringUtil.convertHolidayDataToMapUseCache(holidayData);
        Integer dateType = dateTypeMap.get(DateTimeFormatterUtil.formatToDateStr(localDateTime));
        if(dateType != null){
            return dateType == 1 ? true : false;
        }
        return isWorkDay(localDateTime);
    }
 
//StringUtil.convertHolidayDataToMapUseCache
 
    /**
     * 转换节日数据为map，使用缓存提高性能
     * @param holidayData 节日map
     * @return 返回节日map
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static Map<String, Integer> convertHolidayDataToMapUseCache(String holidayData){
        Map<String, Integer> dateTypeMap = new HashMap<>();
        //参数为空，直接返回
        if(isEmpty(holidayData)){
            return dateTypeMap;
        }
 
        //查询缓存
        dateTypeMap = (Map<String, Integer>)CommonCache.get(holidayData);
 
        //缓存存在，返回缓存
        if(CollectionUtil.isNotEmpty(dateTypeMap)){
            return dateTypeMap;
        }
 
        //缓存不存在，先设置缓存然后返回
        Supplier<Object> supplier = new Supplier<Object>() {
            @Override
            public Object get() {
                Map<String, Integer> dateTypeMap = new HashMap<>();
                String[] dateTypeArr = holidayData.replace(" ", "").split(",");
                for(String dateType : dateTypeArr){
                    String[] arr = dateType.split(":");
                    dateTypeMap.put(arr[0], Integer.valueOf(arr[1]));
                }
                return dateTypeMap;
            }
        };
        return (Map<String, Integer>)CommonCache.get(holidayData, supplier);
    }
 
    /**
     * 判断是否工作日 （周一到周五）
     * @param localDateTime LocalDateTime
     * @return boolean
     */
    public static boolean isWorkDay(LocalDateTime localDateTime){
        int dayOfWeek = getDayOfWeek(localDateTime);
        if(dayOfWeek == 6 || dayOfWeek == 7){
            return false;
        }else{
            return true;
        }
    }

缓存使用了WeakHashMap实现缓存自动清理，使用ReentrantReadWriteLock实现读写线程安全。详细代码见com.xkzhangsan.time.utils.CommonCache，核心代码片段如下：

    /**
     * 从缓存池中查找值
     *
     * @param key
     *            键
     * @return 值
     */
    public V get(K key) {
        lock.readLock().lock();
        try {
            return cache.get(key);
        } finally {
            lock.readLock().unlock();
        }
    }
 
    /**
     * 从缓存池中查找值，没有时尝试生成
     *
     * @param key
     *            键
     * @param supplier 提供者
     * @return 值
     */
    public V get(K key, Supplier<V> supplier) {
        V value = get(key);
        if (value == null && supplier != null) {
            lock.writeLock().lock();
            try {
                value = cache.get(key);
                // 双重检查，防止在竞争锁的过程中已经有其它线程写入
                if (null == value) {
                    try {
                        value = supplier.get();
                    } catch (Exception e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                    cache.put(key, value);
                }
            } finally {
                lock.writeLock().unlock();
            }
        }
        return value;
    }

3. 二种实现性能对比

这里以2021年放假信息为例，分别调用100万次。忽略第一次创建缓存的时间，从第二次开始，测试数据如下：

 2021-01-01:0,2021-02-07:1,2021-02-11:0,2021-02-12:0,2021-02-15:0,2021-02-16:0,2021-02-17:0,2021-02-20:1,2021-04-05:0,2021-04-25:1,2021-05-03:0,2021-05-04:0,2021-05-05:0,2021-05-08:1,2021-06-14:0,2021-09-18:1,2021-09-20:0,2021-09-21:0,2021-09-26:1,2021-10-01:0,2021-10-04:0,2021-10-05:0,2021-10-06:0,2021-10-07:0,2021-10-09:1

    @Test
    public void isChineseWorkDay1(){
        //2021年放假信息
        String holidayData = "2021-01-01:0,2021-02-07:1,2021-02-11:0,2021-02-12:0,2021-02-15:0,2021-02-16:0,2021-02-17:0,2021-02-20:1,2021-04-05:0,2021-04-25:1,2021-05-03:0,2021-05-04:0,2021-05-05:0,2021-05-08:1,2021-06-14:0,2021-09-18:1,2021-09-20:0,2021-09-21:0,2021-09-26:1,2021-10-01:0,2021-10-04:0,2021-10-05:0,2021-10-06:0,2021-10-07:0,2021-10-09:1";
        //指定日期是否是工作日
        long s = 0;
        for (int i = 0; i < 1000001; i++) {
            if(i==1){
                s = System.currentTimeMillis();
            }
            DateTimeCalculatorUtil.isChineseWorkDay(LocalDateTime.now(), holidayData);
        }
        System.out.println("isChineseWorkDay1 cost1:"+(System.currentTimeMillis()-s));
    }
 
    @Test
    public void isChineseWorkDay2(){
        //2021年放假信息
        String holidayData = "2021-01-01:0,2021-02-07:1,2021-02-11:0,2021-02-12:0,2021-02-15:0,2021-02-16:0,2021-02-17:0,2021-02-20:1,2021-04-05:0,2021-04-25:1,2021-05-03:0,2021-05-04:0,2021-05-05:0,2021-05-08:1,2021-06-14:0,2021-09-18:1,2021-09-20:0,2021-09-21:0,2021-09-26:1,2021-10-01:0,2021-10-04:0,2021-10-05:0,2021-10-06:0,2021-10-07:0,2021-10-09:1";
        //指定日期是否是工作日
        long s = 0;
        for (int i = 0; i < 1000001; i++) {
            if(i==1){
                s = System.currentTimeMillis();
            }
            DateTimeCalculatorUtil.isChineseWorkDay2(LocalDateTime.now(), holidayData);
        }
        System.out.println("isChineseWorkDay2 cost2:"+(System.currentTimeMillis()-s));
    }

结果（单位：ms）：

isChineseWorkDay1 cost1:5589
isChineseWorkDay2 cost2:366

可以看到，使用缓存后性能对比 5589/366=15.27 ， 速度提高15倍多，代码性能的小优化，大量调用后会被累加放大，优化非常值得！

源代码地址：https://github.com/xkzhangsan/xk-time