1. 概述
在Java中进行时间和持续时间计算时，TimeUnit枚举提供了一种便捷的方式在不同时间单位间进行转换。
无论是将秒转换为分钟、毫秒转换为小时，还是执行其他任何时间单位转换，我们都可以使用TimeUnit来简化代码、获得准确结果并提升可读性。
本教程将探讨如何使用TimeUnit在Java中进行时间转换。
2. 理解TimeUnit
TimeUnit是java.util.concurrent包中的一个枚举，表示从纳秒到天的各种时间单位。它提供了一组预定义常量，每个常量对应特定的时间单位，包括：
-
DAYS -
HOURS -
MINUTES -
SECONDS -
MILLISECONDS -
MICROSECONDS -
NANOSECONDS
这些常量是时间转换的基础。
3. 使用TimeUnit转换时间
执行时间转换时，我们需要一个表示待转换持续时间的值，并指定目标单位。**TimeUnit提供了多种方法用于单位间转换**，如convert()或toXXX()（其中XXX表示目标单位）。
3.1. 使用convert()方法
首先看convert(long sourceDuration, TimeUnit sourceUnit)方法，它将给定单位的时间持续时间转换为枚举值指定的单位。
将简单整数转换为分钟：
long minutes = TimeUnit.MINUTES.convert(60, TimeUnit.SECONDS);
assertThat(minutes).isEqualTo(1);
本例中，我们从60秒开始，将其转换为分钟。源时间单位作为第二个参数指定。输出单位始终由枚举值决定。
再看反向转换的例子：
long seconds = TimeUnit.SECONDS.convert(1, TimeUnit.MINUTES);
assertThat(seconds).isEqualTo(60);
可见，**convert()方法可在不同时间单位间进行转换**。
3.2. 使用toXXX()方法
现在探索toXXX(long sourceDuration)方法。签名中的XXX指定目标单位。
可选择toNanos()、toMicros()、toMillis()、toSeconds()、toMinutes()、toHours()和toDays()。
使用toXXX()方法重写之前的代码片段：
long minutes = TimeUnit.SECONDS.toMinutes(60);
assertThat(minutes).isEqualTo(1);
同样，我们将60秒转换为分钟。
反向转换：
long seconds = TimeUnit.MINUTES.toSeconds(1);
assertThat(seconds).isEqualTo(60);
结果与之前一致，两种签名等效。但与convert()不同，使用toXXX()时，枚举值代表源时间单位。
4. 特定用例
了解TimeUnit方法的转换原理后，我们深入探讨一些具体场景。
4.1. 负输入处理
首先检查转换方法是否支持负输入值：
long minutes = TimeUnit.SECONDS.toMinutes(-60);
assertThat(minutes).isEqualTo(-1);
示例表明，转换方法也能正确处理负输入，返回结果依然准确。
4.2. 舍入处理
当将较小单位转换为较大单位（预期结果为非整数）时会发生什么？所有方法仅声明返回long类型，因此无法返回小数结果。
通过秒转分钟测试舍入规则：
long positiveUnder = TimeUnit.SECONDS.toMinutes(59);
assertThat(positiveUnder).isEqualTo(0);
long positiveAbove = TimeUnit.SECONDS.toMinutes(61);
assertThat(positiveAbove).isEqualTo(1);
再测试负输入：
long negativeUnder = TimeUnit.SECONDS.toMinutes(-59);
assertThat(negativeUnder).isEqualTo(0);
long negativeAbove = TimeUnit.SECONDS.toMinutes(-61);
assertThat(negativeAbove).isEqualTo(-1);
所有转换均正常执行，无错误抛出。
注意：所有方法均实现向零舍入规则，直接截断小数部分。
4.3. 溢出处理
基本类型都有其值限制。当结果超出限制时会发生什么？
检查将天的最大/最小long值转换为毫秒的结果：
long maxMillis = TimeUnit.DAYS.toMillis(Long.MAX_VALUE);
assertThat(maxMillis).isEqualTo(Long.MAX_VALUE);
long minMillis = TimeUnit.DAYS.toMillis(Long.MIN_VALUE);
assertThat(minMillis).isEqualTo(Long.MIN_VALUE);
代码执行无异常抛出。需注意：结果无效，因为溢出结果总是被截断为long原语定义的最小/最大值。
5. 转换为最细粒度单位
有时需要将持续时间转换为TimeUnit中最细粒度的单位组合（如将秒转换为小时、分钟和剩余秒）。可惜没有现成方法，因为所有转换方法总是返回给定持续期内完整周期的总数。
要转换为最细粒度单位，需自定义实现。以3672秒为例，期望得到1小时1分钟12秒的组合。
提取小时部分：
long inputSeconds = 3672;
long hours = TimeUnit.SECONDS.toHours(inputSeconds);
assertThat(hours).isEqualTo(1);
提取剩余分钟时，需从输入值中减去小时对应的秒数，再用差值计算：
long secondsRemainingAfterHours = inputSeconds - TimeUnit.HOURS.toSeconds(hours);
long minutes = TimeUnit.SECONDS.toMinutes(secondsRemainingAfterHours);
assertThat(minutes).isEqualTo(1);
成功计算出小时和分钟。最后提取剩余秒数：
long seconds = secondsRemainingAfterHours - TimeUnit.MINUTES.toSeconds(minutes);
assertThat(seconds).isEqualTo(12);
示例中，我们将3672毫秒转换为包含小时、分钟和秒的最细粒度表示。
6. 总结
本文探讨了使用Java的TimeUnit枚举进行时间转换的多种方式。
TimeUnit枚举通过convert()和toXXX()方法，提供了便捷高效的不同单位转换机制。
此外，它能正确处理负输入并返回准确结果。无论从小单位转大单位还是反向操作，均采用向零舍入规则。它还通过将结果截断为边界值，实现了基本的溢出保护。
若需将源持续时间转换为其他单位的组合（如天、小时、分钟和秒），可轻松实现附加逻辑。所有转换器均返回指定持续期内指定周期的总数。
如往常一样，示例源代码可在GitHub获取。