Calendar — 什么是Date日历和Swift中的计算

Foundation中的Calendar是什么？

Calendar — 是一个Foundation类，基于ICU（International Components for Unicode）实现日历计算。日历确定绝对时间（Date）如何映射到日历组件：年、月、日、时、分、秒。没有Calendar，就无法知道今天是哪一年、哪一月、哪一日——Date本身不包含这些信息。

日历考虑三组参数：日历系统（公历、佛教、日本）、时区和区域设置。Calendar.current从用户的系统设置中组合所有三个。Calendar.autoupdatingCurrent — 一个特殊版本，当设置更改时通过NotificationCenter自动更新，无需重新启动应用程序。

日历是Foundation中的值类型（value type）。Calendar(identifier:)使用固定参数创建一个新实例。日历可以复制、使用==比较并用作字典中的键。这允许创建具有特定timeZone和locale设置的日历用于测试。

Calendar和NSCalendar

Calendar — Objective-C NSCalendar的Swift版本，使用as Calendar / as NSCalendar桥接。在现代Swift中，到处都使用Calendar。NSCalendar保留用于与Objective-C API向后兼容。Calendar拥有完整的方法集，没有NS前缀，具有类型安全参数和Swift可选性。

线程安全 — Calendar对于读取是线程安全的。创建的实例可以从多个线程安全地读取。修改属性（timeZone、locale）不是线程安全的——对于不同的配置，请创建单独的Calendar实例。

Foundation中的日历类型

Foundation通过Calendar.Identifier枚举支持17种日历系统。每个系统都有自己的闰年规则、月份数量和纪元开始时间。日历的选择影响所有计算：dateComponents、dateInterval、nextDate。

主要日历系统：

• .gregorian — 国际标准，12个月，365/366天，公元纪元。
• .buddhist — 佛教日历，在泰国、柬埔寨、老挝使用，纪元比公历早543年。
• .japanese — 日本日历基于天皇统治纪元，12个月如公历。
• .hebrew — 希伯来历，12/13个月，闰月Adar II。
• .islamic — 伊斯兰历，12个太阴月，354/355天。
• .indian — 印度国历（Saka），12个月。

Calendar(identifier: .gregorian) — 最常用的。符合国际标准ISO 8601，是大多数国家的默认日历。对于面向国际用户的应用程序，使用Calendar.current — 它自动匹配用户的系统日历。

Calendar和DateComponents

DateComponents和Calendar — 不可分离的一对。Calendar.dateComponents(_:from:)从Date中提取组件，同时考虑日历的时区。Calendar.date(from:)从DateComponents构建Date，用默认值填充缺失字段：日=1，时=0，分=0，秒=0。

Calendar.component方法提取一个组件，方便快速检查。Calendar.dateComponents在一次调用中提取一组组件——这更高效，因为Calendar执行一次日历计算，而不是为每个组件单独执行。对于3个以上组件的列表，始终使用dateComponents。

Calendar.compare以指定的精度比较两个Date。参数toGranularity确定比较执行到哪个组件：.year只比较年份，.month — 年份和月份，.day — 年、月、日。这方便检查两个日期是否属于同一天，而无需考虑时间。

let calendar = Calendar.current
let now = Date()

// 提取单个组件
let year = calendar.component(.year, from: now)

// 提取一组组件
let comps = calendar.dateComponents(
    [.year, .month, .day], from: now
)

// 按天精度比较
let isSameDay = calendar.compare(date1, to: date2,
                                  toGranularity: .day) == .orderedSame

// 检查日期是否为今天
let isToday = calendar.isDateInToday(someDate)

Calendar.isDateInToday、isDateInTomorrow、isDateInYesterday — 用于相对检查的方法。Calendar.isDate(_:inSameDayAs:)检查两个日期是否落在同一个日历日，同时考虑日历的时区。这些方法内部使用Calendar.compare，并针对频繁调用进行了优化。

Calendar计算

Calendar.dateInterval — 对分析和UI最有用的方法之一。它返回指定组件的DateInterval：日、周、月、年的开始和结束。DateInterval包含start（Date）和end（Date）——周期的边界。例如，dateInterval(of: .weekOfYear, for: Date())返回当前周星期一的开始和星期日的结束。

Calendar.date与byAdding — 移动日期的方法。Calendar.date(byAdding: .day, value: 7, to: Date())返回一周后的日期。Calendar.date(byAdding: DateComponents) — 更灵活的版本，允许同时移动多个组件：+1个月+3天。Calendar自动考虑不同月份的长度和闰年。

Calendar.nextDate搜索与指定DateComponents匹配的下一个日期。参数matchingPolicy确定不匹配时的行为：.nextTime — 下一次时间匹配，.nextTimePreservingSmallerComponents — 保留原始日期的分钟和秒，.strict — 需要精确匹配。

let calendar = Calendar.current
let today = Date()

// 一周的开始和结束
let weekInterval = calendar.dateInterval(
    of: .weekOfYear, for: today
)!

// 移动1个月
let nextMonth = calendar.date(
    byAdding: .month, value: 1, to: today
)!

// 通过DateComponents移动
var delta = DateComponents()
delta.month = 1
delta.day = 3
let shifted = calendar.date(byAdding: delta, to: today)!

// 下一个13号星期五
let friday13Components = DateComponents(
    weekday: 6, day: 13
)
let nextFriday13 = calendar.nextDate(
    after: today, matching: friday13Components,
    matchingPolicy: .nextTime
)

EnumerateDates — 一个强大的方法，用于按模式迭代日期。Calendar.enumerateDates(startingAfter:matching:matchingPolicy:using:)为每个匹配调用一个块，直到块返回stop=true。用于生成日历和日程中的重复事件。该方法比使用nextDate的手动循环更高效，因为它由ICU优化。

TimeZone和Locale

TimeZone — Calendar不可分割的一部分。时区确定绝对Date对应的日历时间。相同的Date在UTC和莫斯科给出不同的组件：Date()在UTC可能显示10:00，而在MSK显示13:00。Calendar.timeZone默认等于TimeZone.current。

Locale影响一周的第一天、一年中第一周的最小天数（minDaysInFirstWeek）以及月份/星期几的名称（通过DateFormatter转换时）。Calendar.locale默认等于Locale.current。在中文区域设置中，一周从星期一开始，在美国区域设置中——从星期日开始。

Calendar.availableIdentifiers返回所有支持的日历标识符列表。static property Calendar.availableCalendarIdentifiers — 具有相同标识符的字符串数组。用于构建日历选择UI以及检查设备上特定日历系统的可用性。

// 具有特定时区的日历
var utcCalendar = Calendar(identifier: .gregorian)
utcCalendar.timeZone = TimeZone(identifier: "UTC")!

// 具有俄语区域设置的日历
var russianCalendar = Calendar(identifier: .gregorian)
russianCalendar.locale = Locale(identifier: "ru_RU")

// 一周的第一天取决于区域设置
let firstWeekday = russianCalendar.firstWeekday
// 2 = 星期一（在zh_CN中）

// 可用日历列表
for identifier in Calendar.availableIdentifiers {
    print(identifier)
}

firstWeekday — Calendar的属性，确定一周中的哪一天被视为第一天。在中文区域设置中，Sunday=2（星期一第一天）。在美国区域设置中，Sunday=1。这影响weekOfMonth和weekOfYear的工作方式：相同的日期在不同区域设置中可能被分配到不同的周数。对于处理日期的应用程序，使用Calendar.current或显式设置firstWeekday。

使用Calendar的示例

让我们看看展示Calendar功能的实际场景。每个示例解决一个特定的iOS开发任务，并展示日历计算的正确使用方法。

检查：日期在本月吗？

Calendar.dateInterval(of: .month, for:)返回当前月份的边界。检查Date是否在此区间内——判断日期是否属于当前月份的最快方法。替代方法 — Calendar.compare使用granularity .month：如果结果为.orderedSame，则月份匹配。

func isInCurrentMonth(_ date: Date) -> Bool {
    let calendar = Calendar.current
    let monthInterval = calendar.dateInterval(
        of: .month, for: Date()
    )!
    return monthInterval.contains(date)
}

// 一个月中的天数
func daysInMonth(for date: Date) -> Int {
    let calendar = Calendar.current
    return calendar.range(
        of: .day, in: .month, for: date
    )?.count ?? 0
}

// 正确结束的月份添加
func addMonths(_ months: Int, to date: Date) -> Date {
    let calendar = Calendar.current
    return calendar.date(
        byAdding: .month, value: months, to: date
    )!
}

Calendar.range(of:in:for:)返回指定组件在另一个组件上下文中的允许值范围。例如，range(of: .day, in: .month, for: date)对于31天的月份返回1..<32，对于非闰年的二月返回1..<29。这是了解一个月中天数的正确方法，而不是使用硬编码值。

添加月份通过Calendar.date(byAdding:value:to:)正确处理边界日期。如果1月31日加1个月，Calendar返回2月28日（或闰年的2月29日），而不是3月3日，就像通过TimeInterval简单加30天那样。这是不使用TimeInterval进行日历计算的另一个原因。