java编程中遇到的时区与时间问题总结

（摘自http://www.cnblogs.com/flying5/archive/2011/12/05/2276578.html）

最近在编程中遇到了时间与时区相关的问题，整理在这里

　　我的程序是一个在hadoop上运行的分布式程序，从mysql数据库中取数据，经过处理之后输出

一. 基本概念

　　时区 ：time zone 1884年国际经线会议规定，全球按经度分为24个时区，每区各占经度15°。

　　　　　 以本初子午线为中央经线的时区为零时区，由零时区向东、西各分12区，东、西12区都是半时区，共同使用180°经线的地方时。

　　CST ：China Standard Time UTC+8:00 中国标准时间(北京时间)，在东八区

　　UTC ：Universal Time Coordinated,世界协调时间，又称世界标准时间、世界统一时间。UTC 提供了一种与时区无关（或非特定于时区）的时间。

　　　　　 世界上的所有时区都可以表示为 UTC 加上或减去一个偏移量。

　　　　　 因此，UTC是0时区的时间，如北京为早上八点（东八区），UTC时间就为零点，时间比北京时晚八小时

　　GMT ：Greenwich Mean Time格林威治标准时间，指位于英国伦敦郊区的皇家格林尼治天文台的标准时间，因为本初子午线被定义在通过那里的经线。

　　Unix timestamp ：Unix时间戳，或称Unix时间(Unix time)、POSIX时间(POSIX time)，是一种时间表示方式，

　　　　　　定义为从格林威治时间（UTC/GMT的午夜）1970年01月01日00时00分00秒起至现在的总秒数。

　　可以这么说：

　　UTC和GMT几乎是同一概念，两者的区别是GMT是一个天文上的概念，UTC是基于原子钟。

　　GMT=UTC

　　GMT + 8 = UTC + 8 = CST

　　UTC+时间差=本地时间 （时间差东为正，西为负，东八区记为 +0800）

 

二. 从数据库取数据的过程

?

  mysql>select auction_id,startsfrom auctions where auction_id=88888;

+-------------+---------------------+

| auction_id  | starts |

+-------------+---------------------+

| 88888       | 2011-10-24 20:32:58 |

+-------------+---------------------+

1 rowin set (0.00 sec)

 

mysql> show columnsfrom auctions;

+--------------------------------+---------------+------+-----+---------+-------+

| Field | Type |Null | Key| Default | Extra |

+--------------------------------+---------------+------+-----+---------+-------+

|starts | datetime | YES | MUL |NULL | |

　　可见：数据库的时间字段starts存的是datetime类型，它是一个和时区相关的string（显然：string都是和时区相关的）

　　而且数据库是按照CST时区存的时间

     程序中从数据库取数据用的sql语句：

?

mysql>select auction_id,DATE_FORMAT(starts,'%Y%m%d%H%i%S')from auctions where auction_id=88888;

+-------------+------------------------------------+

| auction_id  | DATE_FORMAT(starts,'%Y%m%d%H%i%S') |

+-------------+------------------------------------+

| 88888       | 20111024203258 |

+-------------+------------------------------------+

1 rowin set (0.00 sec)

　　这里只是简单的用DATE_FORMAT函数把datetime类型的starts字段转换为我们需要的格式 %Y%m%d%H%i%S 而已

 

三、java代码

　　看这样一段转换时间的java代码：

?

// 将字符串时间转化为秒数(yyyyMMddHHmmss)

staticpublic long getUnixTimestamp(String srcTime)

{        

          SimpleDateFormat sdf =new SimpleDateFormat("yyyyMMddHHmmss");

          Date result_date;

          longresult_time = 0;

          try{ 

                   result_date = sdf.parse(srcTime);

                   //返回的是毫秒数故除以1000

                   result_time = result_date.getTime()/1000;

          }catch (Exception e) { 

                   //出现异常时间赋值为20000101000000

                   result_time =946684800;

          }

          returnresult_time;

 }

　　计算结果：

?

getUnixTimestamp("20111204212224") =1323004944

　　说明：java.util.Date中的getTime函数定义如下：

　　　　　java.util.Date代表一个时间点，其值为距公元1970年1月1日 00:00:00的毫秒数。所以它是没有时区和Locale概念的。

　　　　　public long getTime() 返回自 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 GMT 以来此 Date 对象表示的毫秒数

　　java中通过如下形式取得当前时间点：　

?

Date now =new Date(); //这个时间点与本地系统的时区无关

　　而正因为其与时区的无关性，才使得我们的存储数据（时间）是一致的（时区一致性）。
　　一般的我们将now存储于数据库中，当我们需要展现数据时，将now格式化成想要的格式，如：2011-12-04 21:22:24
　　而这个功能一般交由java.text.DateFormat来实现。例如：

?

SimpleDateFormat sdf =new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

String snow = sdf.format(now);

　　我们发现snow是带时间（如2011-12-04 21:22:24）的字符串，那么 2011-12-04 21:22:24 这个时间是哪个时区的时间呢？

　　默认情况下，SimpleDateFormat 取得本地系统的时区（我的时区为GMT+8北京），然后按照 pattern（"yyyy-MM-dd HH:mm:ss"）格式化now，
　　此时输出的就是 GMT+8 区的时间了。如果想支持国际化时间，则先指定时区，然后再格式化date数据。例如：

?

SimpleDateFormat sdf =new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

sdf.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("GMT+8"));

String snow = sdf.format(now);// snow = 2011-12-04 21:22:24

sdf.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("GMT+7"));

String snow2 = sdf.format(now);// snow2 = 2011-12-04 20:22:24 （可见：东八区比东七区早一个小时）

　　另外，你可以通过如下代码修改本地时区信息：

?

TimeZone.setDefault(TimeZone.getTimeZone("GMT+8"));

　　在windows操作系统中，是通过桌面右下角，也可以指定操作系统的时区。

　　在linux系统中，通过如下命令可以得到当前时区

?

[admin@localhost]$ date -R

Sun,04 Dec 201122:49:00+0800

 

四、结论：

　　getTime()返回的已经是一个UTC的unix timestamp秒数了，与时区无关；而转换为字符串后，就和时区相关了
　　对于这个秒数，不同时区的人，按照自己所在的时区去解析，就可以得到正确的时间了

?

[admin@localhost]$ date -d@1323004944

2011年12月 04日 星期日21:22:24CST

[admin@localhost]$ date -d@1323004944 -u

2011年12月 04日 星期日13:22:24UTC

　　对于涉及到时间转换的程序来说，如果代码里面没有强行指定时区，那就会依赖于操作系统的时区。

　　特别是对于分布式程序，如果不同机器上系统时区不一样，那就会出现不一致的数据了！

 

五、对unix timestamp和时区概念的曲解和误用

　　由于历史原因，发现程序中有这样一段代码：

?

// 将字符串时间转化为秒数(yyyyMMddHHmmss),有8个小时的时差

  staticpublic long getLongTime(String srcTime)

  {        

            SimpleDateFormat sdf =new SimpleDateFormat("yyyyMMddHHmmss");

            Date result_date;

            longresult_time = 0;

            try{ 

                     result_date = sdf.parse(srcTime);

                     //返回的是毫秒数故除以1000

                     result_time = result_date.getTime()/1000+ 8 * 3600;  // 这里加了八个小时

            }catch (Exception e) { 

                     //出现异常时间赋值为20000101000000

                     result_time =946684800;

            }

             

            returnresult_time;

   }

　　计算结果：

?

getUnixTimestamp("20111204212224") =1323033744

　　显然，这个时间比上面通过 getUnixTimestamp("20111204212224") = 1323004944 得到的时间多了8个小时

　　　　   1323033744 - 1323004944 = 28800 = 8 * 3600 = 8h

　　如果用户将得到的 1323033744 按照自己所在的时区解析后得到的结果是：

?

[admin@localhost]$ date -d@1323033744

2011年12月 05日 星期一05:22:24CST

　　得到了一个完全错误的结果！

　　但如果用户将这个 1323033744 按照UTC时区来解析后得到的结果是：

?

[admin@localhost]$ date -d@1323033744 -u

2011年12月 04日 星期日21:22:24UTC

　　为了方便对比，把 1323004944 的解析结果也拿来对比

?

[admin@localhost]$ date -d@1323004944

2011年12月 04日 星期日21:22:24CST

[admin@localhost]$ date -d@1323004944 -u

2011年12月 04日 星期日13:22:24UTC

　　可以看到，这个代码中得到的秒数时间是比UTC的unix timestamp秒数多了八个小时

　　　　这个时间 1323033744 可以理解为北京时区得到的秒数，但是不是unix timstamp时间！

　　　　unix timestamp秒数是与时区无关的，不管是在哪个时区得到的unix timestamp都是一样的

　　我们可以验证一下，用北京时间“20111204212224”减去“19700000000000”得到的秒数，就是 1323033744

?

SimpleDateFormat df =new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

java.util.Date end = df.parse("2011-12-04 21:22:24");

java.util.Date start = df.parse("1970-01-01 00:00:00");

longdelta = (end.getTime() - start.getTime())/1000;

System.out.println("delta="+ delta); // delta=1323033744

　　或者用shell命令来求时间差

?

[admin@localhost]$ date -d"2011-12-04 21:22:24" +%s

1323004944

[admin@localhost]$ date -d"1970-01-01 0:0:0" +%s

-28800

[admin@localhost]$ date -d"2011-12-04 21:22:24" +%s -u

1323033744

[admin@localhost]$ date -d"1970-01-01 0:0:0" +%s -u

0

　　　　1323004944 + 28800 = 1323033744

　　对于东八区的人来说，1323033744 这个时间按照UTC时间可以解析正确。不能按照自己所在的时区去解析，不然就是错的

　　但是如果是东七区的人呢？需要按照UTC时间解析后，自己去减1个小时的时差，so ugly!

　　所以，用户在解析1323033744 这个数据的时候：

　　　　(1) 按照UTC时间来解析得到北京时间，然后根据时间差换算成自己所在时区的时间

　　    　　（当然，一般都是在北京时区了，所以不用换算，按UTC时间来解析就能得到正确的时间）

　　　　(2) 将这个时间减去8小时得到unix timestamp，然后按照自己所在的时区去解析就可以了

　　总结：这段代码是对unix timestamp和时区的曲解和误用。

 

六、从数据库获取unix timestamp时间

    其实从数据库是可以直接获取到unix timestamp时间的

?

mysql> select auction_id,unix_timestamp(starts)  from auctions where auction_id=88888;                                                   

 +-------------+------------------------+

 | auction_id  | unix_timestamp(starts) |

 +-------------+------------------------+

 |88888       |            1319459578 |

 +-------------+------------------------+

 1row in set (0.02 sec)

 

七、参考

　　java.util.Date  http://www.jar114.com/jdk6/zh_CN/api/java/util/Date.html

　　关于java Date和时区的问题  http://blog.163.com/haizai219@126/blog/static/444125552009101924912981/

八、unix时间戳转换工具

http://code.aosoo.com/unixtime