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在计算机中,我们经常需要处理日期和时间。
这是日期:
- 2019-11-20
- 2020-1-1
这是时间:
- 12:30:59
- 2020-1-1 20:21:59
日期是指某一天,它不是连续变化的,而是应该被看成离散的。
而时间有两种概念,一种是不带日期的时间,例如,12:30:59。另一种是带日期的时间,例如,2020-1-1 20:21:59,只有这种带日期的时间能唯一确定某个时刻,不带日期的时间是无法确定一个唯一时刻的。
本地时间
当我们说当前时刻是 2019 年 11 月 20 日早上 8:15 的时候,我们说的实际上是本地时间。在国内就是北京时间。在这个时刻,如果地球上不同地方的人们同时看一眼手表,他们各自的本地时间是不同的:
所以,不同的时区,在同一时刻,本地时间是不同的。全球一共分为 24 个时区,伦敦所在的时区称为标准时区,其他时区按东/西偏移的小时区分,北京所在的时区是东八区。
时区
因为光靠本地时间还无法唯一确定一个准确的时刻,所以我们还需要给本地时间加上一个时区。时区有好几种表示方式。
一种是以 GMT
或者 UTC
加时区偏移表示,例如:GMT+08:00
或者 UTC+08:00
表示东八区。
GMT
和 UTC
可以认为基本是等价的,只是 UTC
使用更精确的原子钟计时,每隔几年会有一个闰秒,我们在开发程序的时候可以忽略两者的误差,因为计算机的时钟在联网的时候会自动与时间服务器同步时间。
另一种是缩写,例如,CST
表示 China Standard Time
,也就是中国标准时间。但是CST
也可以表示美国中部时间Central Standard Time USA
,因此,缩写容易产生混淆,我们尽量不要使用缩写。
最后一种是以洲/城市表示,例如,Asia/Shanghai
,表示上海所在地的时区。特别注意城市名称不是任意的城市,而是由国际标准组织规定的城市。
因为时区的存在,东八区的 2019 年 11 月 20 日早上 8:15,和西五区的 2019 年 11 月 19 日晚上 19:15,他们的时刻是相同的:
时刻相同的意思就是,分别在两个时区的两个人,如果在这一刻通电话,他们各自报出自己手表上的时间,虽然本地时间是不同的,但是这两个时间表示的时刻是相同的。
夏令时
时区还不是最复杂的,更复杂的是夏令时。所谓夏令时,就是夏天开始的时候,把时间往后拨 1 小时,夏天结束的时候,再把时间往前拨 1 小时。我们国家实行过一段时间夏令时,1992 年就废除了,但是矫情的美国人到现在还在使用,所以时间换算更加复杂。
因为涉及到夏令时,相同的时区,如果表示的方式不同,转换出的时间是不同的。我们举个栗子:
对于 2019-11-20 和 2019-6-20 两个日期来说,假设北京人在纽约:
- 如果以
GMT
或者UTC
作为时区,无论日期是多少,时间都是19:00
; - 如果以国家/城市表示,例如
America/NewYork
,虽然纽约也在西五区,但是,因为夏令时的存在,在不同的日期,GMT
时间和纽约时间可能是不一样的:
时区 | 2019-11-20 | 2019-6-20 |
---|---|---|
GMT-05:00 | 19:00 | 19:00 |
UTC-05:00 | 19:00 | 19:00 |
America/New_York | 19:00 | 20:00 |
实行夏令时的不同地区,进入和退出夏令时的时间很可能是不同的。同一个地区,根据历史上是否实行过夏令时,标准时间在不同年份换算成当地时间也是不同的。因此,计算夏令时,没有统一的公式,必须按照一组给定的规则来算,并且,该规则要定期更新。
注意
计算夏令时请使用标准库提供的相关类,不要试图自己计算夏令时。
本地化
在计算机中,通常使用 Locale
表示一个国家或地区的日期、时间、数字、货币等格式。Locale
由 语言_国家
的字母缩写构成,例如,zh_CN
表示中文 + 中国,en_US
表示英文 + 美国。语言使用小写,国家使用大写。
对于日期来说,不同的 Locale,例如,中国和美国的表示方式如下:
- zh_CN:2016-11-30
- en_US:11/30/2016
计算机用 Locale
在日期、时间、货币和字符串之间进行转换。一个电商网站会根据用户所在的 Locale
对用户显示如下:
中国用户 | 美国用户 | |
---|---|---|
购买价格 | 12000.00 | 12,000.00 |
购买日期 | 2016-11-30 | 11/30/2016 |
小结
在编写日期和时间的程序前,我们要准确理解日期、时间和时刻的概念;
由于存在本地时间,我们需要理解时区的概念,并且必须牢记由于夏令时的存在,同一地区用 GMT/UTC
和城市表示的时区可能导致时间不同;
计算机通过 Locale
来针对当地用户习惯格式化日期、时间、数字、货币等。