一、概述

1、問題描述

使用Java處理時間時，我們可能會經(jīng)常發(fā)現(xiàn)時間不對，比如相差8個小時等等，其真實原因便是TimeZone。只有正確合理的運用TimeZone，才能保證系統(tǒng)時間無論何時都是準(zhǔn)確的。由于我在外企工作，服務(wù)器在美國，美國也有很多時區(qū)，經(jīng)常會碰到向處于不同時區(qū)的服務(wù)器發(fā)請求時需要考慮時區(qū)轉(zhuǎn)換的問題。譬如，服務(wù)器位于西八區(qū)(GMT-8:00），而身處東八區(qū)的用戶想要查詢當(dāng)天的銷售記錄。則需把東八區(qū)的“今天”這個時間范圍轉(zhuǎn)換為服務(wù)器所在時區(qū)的時間范圍。

2、時區(qū)認(rèn)識

GMT時間：即格林威治平時（Greenwich Mean Time）。平太陽時是與視太陽時對應(yīng)的，由于地球軌道非圓形，運行速度隨地球與太陽距離改變而出現(xiàn)變化，因此視太陽時欠缺均勻性。為了糾正這種不均勻 性，天文學(xué)家就計算地球非圓形軌跡與極軸傾斜對視太陽時的效應(yīng)，而平太陽時就是指經(jīng)修訂之后的視太陽時。在格林威治子午線上的平太陽時稱為世界時（UTC）， 又叫格林威治平時（GMT）。

3、Java 時間和時區(qū)API

3.1、Date

類Date表示特定的瞬間，精確到毫秒。獲得一個表示當(dāng)前時間的Date對象有兩種方式：

Date date = new Date(); Date date = Calendar.getInstance().getTime();

Date對象本身所存儲的毫秒數(shù)可以通過date.getTime()方法得到；該函數(shù)返回自1970年1月1日 00:00:00 GMT以來此對象表示的毫秒數(shù)。它與時區(qū)和地域沒有關(guān)系(其實可以認(rèn)為是GMT時間)，而且還會告訴我們這個時區(qū)是否使用夏令時。有個這個信息，我們就能夠繼續(xù)將時區(qū)對象和日期格式化器結(jié)合在一起在其它的時區(qū)和其它的語言顯示時間了。

3.2、 Calendar

Calendar的getInstance()方法有參數(shù)為TimeZone和Locale的重載，可以使用指定時區(qū)和語言環(huán)境獲得一個日歷。無參則使用默認(rèn)時區(qū)和語言環(huán)境獲得日歷。

3.3、TimeZone

TimeZone對象給我們的是原始的偏移量，也就是與GMT相差的微秒數(shù)，即TimeZone表示時區(qū)偏移量，本質(zhì)上以毫秒數(shù)保存與GMT的差值。

獲取TimeZone可以通過時區(qū)ID，如'America/New_York'，也可以通過GMT+/-hh:mm來設(shè)定。例如北京時間可以表示為GMT+8:00。

TimeZone.getRawOffset()方法可以用來得到當(dāng)前時區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)時間到GMT的偏移量。上段提到的'America/New_York'和'GMT+8:00'兩個時區(qū)的偏移量分別為-18000000和28800000。

4、影響TimeZone的因素

1. 操作系統(tǒng)的時區(qū)設(shè)置。

2. 數(shù)據(jù)傳輸時時區(qū)設(shè)置。

第一個原因其實是根本原因，當(dāng)數(shù)據(jù)在不同操作系統(tǒng)間流轉(zhuǎn)時，就有可能因為操作系統(tǒng)的差異造成時間偏差，而JVM默認(rèn)情況下獲取的就是操作系統(tǒng)的時區(qū)設(shè)置。因此在項目中最好事先設(shè)置好時區(qū)，例如：

TimeZone.setDefault(TimeZone.getTimeZone('Asia/Shanghai'));

5、解決的方法：

從以上的分析可以看出，解決時區(qū)問題就簡單了，在時區(qū)間轉(zhuǎn)換時間時，首先用原時間減掉原時間所在時區(qū)相對于GMT的偏移量，得到原時間相對于GMT的值，然后再加上目標(biāo)時區(qū)相對GMT的偏移量即可。需要注意的是這樣得到的結(jié)果依然是毫秒數(shù)，所以我們要按照指定日期格式重新轉(zhuǎn)換成Date對象即可。

6、實例：

在實例之前，假設(shè)當(dāng)前的時區(qū)為中國的東八區(qū)。即GMT+8:00

package com.wsheng.aggregator.timezone;import java.text.ParseException;import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Date;import java.util.TimeZone;/** * @author Josh Wang(Sheng) * * @email swang6@ebay.com * */public class TimeZone1 {public static void main(String[] args) { Date date = new Date(1391174450000L); // 2014-1-31 21:20:50 String dateStr = '2014-1-31 21:20:50 '; SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat('yyyy-MM-dd HH:mm:ss'); dateFormat.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone('GMT')); try { Date dateTmp = dateFormat.parse(dateStr); System.out.println(dateTmp); } catch (ParseException e) { e.printStackTrace(); } String dateStrTmp = dateFormat.format(date); System.out.println(dateStrTmp); }}

執(zhí)行結(jié)果：

Sat Feb 01 05:20:50 CST 20142014-01-31 13:20:50

我們發(fā)現(xiàn)同一時間，字符串和日期運行出來的結(jié)果并不相同，那么我們應(yīng)該怎么理解呢？

一切都要以根本原因， 即當(dāng)前操作系統(tǒng)的時間為基準(zhǔn)。

我的操作系統(tǒng) 是'Asia/Shanghai'，即GMT+8的北京時間，那么執(zhí)行日期轉(zhuǎn)字符串的format方法時，由于日期生成時默認(rèn)是操作系統(tǒng)時區(qū)，因此 2014-1-31 21:20:50是北京時間，那么推算到GMT時區(qū)，自然是要減8個小時的,即結(jié)果（2014-01-31 13:20:50）；而執(zhí)行字符串轉(zhuǎn)日期的parse方法時，由于字符串本身沒有時區(qū)的概念，因此 2013-1-31 22:17:14就是指GMT（UTC）時間【ps：所有字符串都看做是GMT時間】，那么當(dāng)轉(zhuǎn)化為日期時要加上默認(rèn)時區(qū)， 即'Asia/Shanghai'，因此要加上8個小時。

用Calendar的話，如下：

package com.wsheng.aggregator.timezone;import java.util.Calendar;import java.util.Date;import java.util.TimeZone;/** * @author Josh Wang(Sheng) * * @email swang6@ebay.com * */public class TimeZone2 { public static void main(String[] args) { Date date = new Date(1391174450000L); // 2014-1-31 21:20:50 System.out.println(date); Calendar calendar = Calendar.getInstance(); calendar.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone('GMT')); // 或者可以 Calendar calendar = Calendar.getInstance(TimeZone.getTimeZone('GMT')); calendar.setTime(date); System.out.println(calendar.get(Calendar.HOUR_OF_DAY) + ':' + calendar.get(Calendar.MINUTE)); } }

執(zhí)行結(jié)果：

Fri Jan 31 21:20:50 CST 201413:20

Calendar不涉及到日期與字符串的轉(zhuǎn)化，因此不像SimpleDateFormat那么復(fù)雜，與日期轉(zhuǎn)字符串的思路類似。但是需要注意的是，設(shè)置完時區(qū)后，我們不能用calendar.getTime()來直接獲取Date日期，因為此時的日期與一開始setTime時是相同值，要想獲取某時區(qū)的時間，正確的做法是用calendar.get()方法，那么我們怎么獲得Date類型的日期呢？

正確的做法如下：

package com.wsheng.aggregator.timezone;import java.util.Calendar;import java.util.Date;import java.util.TimeZone;/** * @author Josh Wang(Sheng) * * @email swang6@ebay.com * */public class TimeZone3 { public static void main(String[] args) { Date date = new Date(1391174450000L); // 2014-1-31 21:20:50 System.out.println(date); Calendar calendar = Calendar.getInstance(); calendar.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone('GMT')); // 或者可以 Calendar calendar = Calendar.getInstance(TimeZone.getTimeZone('GMT')); calendar.setTime(date); Calendar calendar2 = Calendar.getInstance(); calendar2.set(calendar.get(Calendar.YEAR), calendar.get(Calendar.MONTH), calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH), calendar.get(Calendar.HOUR_OF_DAY), calendar.get(Calendar.MINUTE), calendar.get(Calendar.SECOND)); System.out.println(calendar2.getTime()); } }

執(zhí)行結(jié)果：

Fri Jan 31 21:20:50 CST 2014Fri Jan 31 13:20:50 CST 2014

完美通用轉(zhuǎn)換方法

其實上面兩個轉(zhuǎn)換方法都要受到操作系統(tǒng)的時區(qū)設(shè)置影響，如果軟件在不同操作系統(tǒng)運行，仍然會有時間誤差，那么怎么才能統(tǒng)一呢？

/** * */package com.wsheng.aggregator.timezone;import java.util.Date;import java.util.TimeZone;/** * @author Josh Wang(Sheng) * * @email swang6@ebay.com * */public class TimeZone4 { public static void main(String[] args) { Date date = new Date(1391174450000L); // 2014-1-31 21:20:50 System.out.println(date); date = changeTimeZone(date, TimeZone.getTimeZone('Asia/Shanghai'), TimeZone.getTimeZone('GMT')); System.out.println(date); } /** * 獲取更改時區(qū)后的日期 * @param date 日期 * @param oldZone 舊時區(qū)對象 * @param newZone 新時區(qū)對象 * @return 日期 */ public static Date changeTimeZone(Date date, TimeZone oldZone, TimeZone newZone) { Date dateTmp = null; if (date != null) { int timeOffset = oldZone.getRawOffset() - newZone.getRawOffset(); dateTmp = new Date(date.getTime() - timeOffset); } return dateTmp; } }

運行結(jié)果：

Fri Jan 31 21:20:50 CST 2014Fri Jan 31 13:20:50 CST 2014

更通用的，我們可以寫一個支持類型轉(zhuǎn)換的類：

package com.wsheng.aggregator.timezone;import java.text.*; import java.util.*; /** * * @author Josh Wang(Sheng) * * @email swang6@ebay.com * */public class DateTransformer { public static final String DATE_FORMAT = 'MM/dd/yyyy HH:mm:ss'; public static String dateTransformBetweenTimeZone(Date sourceDate, DateFormat formatter, TimeZone sourceTimeZone, TimeZone targetTimeZone) { Long targetTime = sourceDate.getTime() - sourceTimeZone.getRawOffset() + targetTimeZone.getRawOffset(); return DateTransformer.getTime(new Date(targetTime), formatter); } public static String getTime(Date date, DateFormat formatter){ return formatter.format(date); } public static void main(String[] args){ DateFormat formatter = new SimpleDateFormat(DATE_FORMAT); Date date = Calendar.getInstance().getTime(); System.out.println(' date: ' + date); TimeZone srcTimeZone = TimeZone.getTimeZone('EST'); TimeZone destTimeZone = TimeZone.getTimeZone('GMT+8'); System.out.println(DateTransformer.dateTransformBetweenTimeZone(date, formatter, srcTimeZone, destTimeZone)); } }

DateFormat是日期/時間格式化子類的抽象類，它以與語言無關(guān)的方式格式化并解析日期或時間。日期/時間格式化子類（如 SimpleDateFormat）允許進行格式化（也就是日期 -> 文本）、解析（文本-> 日期）和標(biāo)準(zhǔn)化。將日期表示為 Date 對象，或者表示為從 GMT（格林尼治標(biāo)準(zhǔn)時間）1970 年 1 月 1 日 00:00:00 這一刻開始的毫秒數(shù)。SimpleDateFormat則是一個以與語言環(huán)境有關(guān)的方式來格式化和解析日期的具體類，可以以“日期和時間模式”字符串指定日期和時間格式。我們函數(shù)中所用模式字符串為'MM/dd/yyyy HH:mm:ss'，則輸出日期：'07/16/2013 04:00:00'

其他常見的模式字母定義如下：

字母 日期或時間元素 表示 示例 G Era 標(biāo)志符 Text AD y 年 Year 1996; 96 M 年中的月份 Month July; Jul; 07 w 年中的周數(shù) Number 27 W 月份中的周數(shù) Number 2 D 年中的天數(shù) Number 189 d 月份中的天數(shù) Number 10 F 月份中的星期 Number 2 E 星期中的天數(shù) Text Tuesday; Tue a Am/pm 標(biāo)記 Text PM H 一天中的小時數(shù)（0-23） Number 0 k 一天中的小時數(shù)（1-24） Number 24 K am/pm 中的小時數(shù)（0-11） Number 0 h am/pm 中的小時數(shù)（1-12） Number 12 m 小時中的分鐘數(shù) Number 30 s 分鐘中的秒數(shù) Number 55 S 毫秒數(shù) Number 978 z 時區(qū) General time zone Pacific Standard Time; PST; GMT-08:00 Z 時區(qū) RFC 822 time zone -0800

由上面的分析和事例說明可知：

1. 計算機內(nèi)部記錄的時間(Date date = new Date()), 為格林威治標(biāo)準(zhǔn)時(GMT). 即java.util.Date代表一個時間點，其值為距公元1970年1月1日 00:00:00的毫秒數(shù)。所以它可以認(rèn)為是沒有時區(qū)和Locale概念的。

2. 日期格式化類DateFormat, 對于不同地區(qū)的配置一般有兩個點, 一個是Locale , 一個是TimeZone 前者(Locale)使DateFormat按所配置的地區(qū)特性來輸出文字(例如中國,美國,法國不同地區(qū)對日期的表示格式不一樣,中國可能是2001年10月5日) 后者(TimeZone)讓DateFormat知道怎么去轉(zhuǎn)換,去調(diào)整時間偏移度,從而得到符合配置的時區(qū)的時間.(即假設(shè)取得當(dāng)前時間(假設(shè)當(dāng)前時區(qū)為GMT+0,即與new Date()最后轉(zhuǎn)換的時間毫秒數(shù)一致)為2:00, 那么如果你配置DateFormat.setTimeZome('GMT+8'), 即北京時間的時區(qū), 那么這時候格式化輸出的就是10:00了, 因為系統(tǒng)對原始毫秒數(shù)進行了時間偏移調(diào)整(調(diào)到你設(shè)置的時區(qū)),即加多8小時,之后再格式化輸出日期的字符串形式)

3. GMT與UTC的時區(qū)是一樣的,都是以倫敦時間為基準(zhǔn). 而GMT+8時區(qū)就是北京時間所在時區(qū).同一時刻的時間比GMT快8小時。

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