时区的坑，不想再踩了

　　原创：打码日记（微信公众号ID：codelogs），欢迎分享，转载请保留出处。   简介
　　最近在使用date命令时，发现表示东8区(中国时区)要使用 GMT-8 ，但在Java中却需要使用GMT+8 ，如下： $ TZ=＂GMT-8＂ date -d@1647658144 +＂%F %T %:z＂ 2022-03-19 10:49:04 +08:00  # 如果用GMT+8，反而慢了16小时 $ TZ=＂GMT+8＂ date -d@1647658144 +＂%F %T %:z＂ 2022-03-18 18:49:04 -08:00
　　而在Java中，如下：  DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern(＂yyyy-MM-dd HH:mm:ss XXX＂); String dateStr = dtf.format(Instant.ofEpochSecond(1647658144).atZone(ZoneId.of(＂GMT+8＂))); System.out.println(dateStr); //输出2022-03-19 10:49:04 +08:00
　　这就让人有点迷糊了，经过一段时间搜索，发现在时区表达形式上还有不少知识点呢！  时区的偏移量表示法
　　众所周知，为了方便各地区本地时间之间的转换，人们将全球划分为了24个时区，以格林尼治天文台(GMT)为零时区，往东西两个方向分别有12个时区，所以自然有了以GMT为前缀的时区表示法，如下：
　　GMT+8 表示东8区，中国就是使用这个时区，而GMT-8 表示西8区，如果格林尼治天文台的本地时间是2022-03-19的0点，那么GMT+8 地区的本地时间就是2022-03-19的8点，而GMT-8 的本地时间就是往前8小时，即2022-03-18的16点。
　　注意，上面的各地区本地时间的表述虽然不同，但它们实际是同一个时刻(绝对时间)，要理解本地时间与绝对时间的区别。
　　GMT+8 正是Java中支持的时区表示法，那为啥Linux中却是GMT-8 呢？实际上Linux中的GMT-8 也可以写成Etc/GMT-8 ，这才是它的标准名称，如下： $ TZ=＂Etc/GMT-8＂ date -d@1647658144 -Is 2022-03-19T10:49:04+08:00DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern(＂yyyy-MM-dd HH:mm:ss XXX＂); String dateStr = dtf.format(Instant.ofEpochSecond(1647658144).atZone(ZoneId.of(＂Etc/GMT-8＂))); System.out.println(dateStr); //输出2022-03-19 10:49:04 +08:00
　　可以发现用 Etc/GMT-8 的话，Linux与Java的输出都是一样的了，是的，Etc/GMT-8 也是一种类似GMT+8 的时区表示机制，只不过它的+- 号是反的。
　　Ok，虽然上面的差异弄清楚了，但时区的表示形式还没有介绍完，接着往下看...
　　除了 GMT+8 表示方式外，我们还经常会看到UTC+8 这样的表示方式，这是UTC时区表示法。
　　即生GMT何生UTC？这是由于GMT是以格林尼治天文台为时间基准，但地球不是完美球体且自转速度在变慢，所以地球自转速度并不均匀，这导致以格林尼治天文台为时间基准是不准的。
　　为了更准确度量时间，科学家们发明了UTC时间，以铯原子跃迁次数来度量时间，比GMT时间更准确，为了保证GMT的准确性，每隔几年GMT时间会做一次调整，以与UTC时间对齐。
　　因此，既然有了更准确的UTC，那么就有了以UTC为前缀的时区表示法，如中国时区可使用 UTC+8 。
　　各时区偏移量表示法一览表，如下：
　　偏移量表示法
　　描述
　　GMT+8
　　相对GMT多8个小时
　　Etc/GMT-8
　　同GMT+8，+-号相反
　　UTC+8
　　同GMT+8
　　GMT+08:00
　　精确到分钟级别
　　GMT+08:00:00
　　精确到秒级别
　　GMT+0800
　　精确到分钟级别，省略冒号
　　GMT+080000
　　精确到秒级别，省略冒号
　　+08:00
　　精确到分钟级别，省略前缀
　　+08:00:00
　　精确到秒级别，省略前缀
　　+0800
　　精确到分钟级别，省略前缀与冒号
　　+080000
　　精确到秒级别，省略前缀与冒号
　　Z
　　表示零时区，等同于GMT、UTC、GMT+0、UTC+0   时区的区域表示法
　　除了用偏移量来表示时区，为了方便，人们还按区域/城市的方式来定义时区，如 Asia/Shanghai ，Asia/Hong_Kong 都表示东8区，具体有哪些城市命名的时区，可以在时区数据库中查看。
　　另外，为了简化区域时区表示法，又定义了一套时区缩写，如CST是中国时区 China Standard Time 的缩写，可以在时区缩写中查看各种缩写定义。
　　注意，一般都不建议使用时区缩写，因为时区缩写的命名经常会重复，比如CST是 Central Standard Time (北美中部标准时间UTC -6)、China Standard Time (中国标准时间UTC +8)、Cuba Standard Time (古巴标准时间UTC -5)。
　　由于不同软件对CST的解释可能不同，导致会出现时间相差13或14个小时的情况，这在Java搭配MySQL时经常出现，我还专门写了一篇文章mysql的timestamp会存在时区问题？，对于一定要使用时区缩写的场景，可以使用香港时区缩写 HKT ，它不重复且和上海处于同一个时区。
　　区域表示法
　　描述
　　Asia/Shanghai
　　上海时区，即东8区
　　CST
　　时区缩写，慎用   Java中表示时区
　　在Java中和时区相关的类有TimeZone、ZoneId，其中TimeZone是老的时区类，而ZoneId是新的时区类，它有ZoneOffset和ZoneRegion两个子类，分别代表偏移量表示法和区域表示法。
　　那它们都支持上述的哪些时区写法呢？写个Demo验证一下，如下：  public static void main(String[] args) {        printZoneId(＂+08:00＂);        printZoneId(＂+0800＂);        printZoneId(＂GMT+8＂);        printZoneId(＂Etc/GMT-8＂);        printZoneId(＂UTC+8＂);        printZoneId(＂Asia/Shanghai＂);        printZoneId(＂CST＂);        printZoneId(＂Z＂); }  public static void printZoneId(String zone){    ZoneId zoneId;    if(!ZoneId.SHORT_IDS.containsKey(zone)){     	zoneId = ZoneId.of(zone);    }else{     	zoneId = ZoneId.of(ZoneId.SHORT_IDS.get(zone));    }    TimeZone timeZone = TimeZone.getTimeZone(zone);    ZoneOffset zoneOffset = zoneId.getRules().getOffset(Instant.now());    DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern(＂xxx ZZZ O OOOO＂);    System.out.printf(＂%-14s -> %-28s -> class:%s -> TimeZone.offset:%d  ＂, zone, dtf.format(zoneOffset),      zoneId.getClass().getSimpleName(), timeZone.getRawOffset()); }
　　输出如下：  +08:00              -> +08:00 +0800 GMT+8 GMT+08:00 -> class:ZoneOffset -> TimeZone.offset:0  +0800               -> +08:00 +0800 GMT+8 GMT+08:00 -> class:ZoneOffset -> TimeZone.offset:0  GMT+8             -> +08:00 +0800 GMT+8 GMT+08:00 -> class:ZoneRegion -> TimeZone.offset:28800000  Etc/GMT-8        -> +08:00 +0800 GMT+8 GMT+08:00 -> class:ZoneRegion -> TimeZone.offset:28800000  UTC+8              -> +08:00 +0800 GMT+8 GMT+08:00 -> class:ZoneRegion -> TimeZone.offset:0  Asia/Shanghai  -> +08:00 +0800 GMT+8 GMT+08:00 -> class:ZoneRegion -> TimeZone.offset:28800000  CST                   -> -05:00 -0500 GMT-5 GMT-05:00 -> class:ZoneRegion -> TimeZone.offset:-21600000  Z                       -> +00:00 +0000 GMT GMT         -> class:ZoneOffset -> TimeZone.offset:0
　　时区写法
　　ZoneId
　　TimeZone
　　+08:00
　　支持
　　不支持
　　+0800
　　支持
　　不支持
　　GMT+8
　　支持
　　支持
　　Etc/GMT-8
　　支持
　　支持
　　UTC+8
　　支持
　　不支持
　　Asia/Shanghai
　　支持
　　支持
　　CST
　　支持，代表北美西部时间，非中国标准时间
　　支持，代表北美西部时间，非中国标准时间
　　Z
　　支持
　　支持   偏移量表示法与区域表示法区别
　　虽然偏移量表示法与区域表示法都可以表示时区，但由于夏令时的存在，它们并不完全等同。
　　夏令时（Daylight Saving Time: DST），也叫 夏时制，是指为了节约能源，在天亮的早的夏季，人为将时间调快一小时，以充分利用光照资源，节约照明用电。
　　而中国在 1986 年至 1991 年也实行过夏令时，在1986~1991的每年从四月中旬第一个星期日的凌晨2时整（北京时间），将时钟拨快一小时，即将表针由2时拨至3时，夏令时开始；到九月中旬第一个星期日的凌晨2时整（北京夏令时），再将时钟拨回一小时，即将表针由2时拨至1时，夏令时结束。从1986年到1991年的六个年度，除1986年因是实行夏时制的第一年，从5月4日开始到9月14日结束外，其它年份均按规定的时段施行。
　　故会有下面看起来有点奇怪的现象：  DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern(＂yyyy-MM-dd HH:mm:ss VV＂); Instant instant = Instant.ofEpochSecond(515527200); System.out.println(dtf.format(instant.atZone(ZoneId.of(＂Asia/Shanghai＂)))); //输出1986-05-04 03:00:00 Asia/Shanghai System.out.println(dtf.format(instant.atZone(ZoneId.of(＂GMT+8＂)))); //输出1986-05-04 02:00:00 GMT+08:00
　　为什么 Asia/Shanghai 输出为3点，而GMT+8 输出为2点呢？原因是1986-05-04 02:00:00 这个时间点中国正开始实行夏令时，时钟拨快了1小时。
　　而 GMT+8 为什么输出为2点呢？因为中国、马来西亚、菲律宾、新加坡的时区都是GMT+8 ，只有中国在实行夏令时，而在GMT+8 中没法感知到区域信息，那java只能以没有实行夏令时的方法来计算本地时间了。 夏令时导致的奇怪现象
　　正是由于夏令时的存在，导致程序可能出现诡异的现象甚至bug，如下：  由于夏令时会将2点改成3点，导致2点没了，所以date命令报错了  $ TZ=＂Asia/Shanghai＂ date -d 1986-05-04T02:00:00 +%s date: invalid date ‘1986-05-04T02:00:00’  $ TZ=＂Asia/Shanghai＂ date -d 1986-05-04T03:00:00 +%s 515527200时间解析后再格式化输出，发现不一样了  DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern(＂yyyy-MM-dd HH:mm:ss VV＂); ZonedDateTime time1 = ZonedDateTime.parse(＂1986-05-04 02:00:00 Asia/Shanghai＂, dtf); System.out.println(time1.format(dtf)); //输出1986-05-04 03:00:00 Asia/Shanghai时间加1小时，发现加了2小时或根本没变  public static void main(String[] args) {    DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern(＂yyyy-MM-dd HH:mm:ss VV＂);    //加1小时刚好夏令时开始    ZonedDateTime time1 = ZonedDateTime.parse(＂1986-05-04 01:00:00 Asia/Shanghai＂, dtf);    printZonedDateTime(time1);    printZonedDateTime(time1.plusHours(1));     //加1小时刚好夏令时结束    ZonedDateTime time2 = ZonedDateTime.parse(＂1986-09-14 01:00:00 Asia/Shanghai＂, dtf);    printZonedDateTime(time2);          printZonedDateTime(time2.plusHours(1));    }  private static void printZonedDateTime(ZonedDateTime time){    DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern(＂yyyy-MM-dd HH:mm:ss VV＂);    System.out.println(time.format(dtf)); }
　　输出如下：  1986-05-04 01:00:00 Asia/Shanghai 1986-05-04 03:00:00 Asia/Shanghai  //加1小时，结果看起来加了2个小时 1986-09-14 01:00:00 Asia/Shanghai 1986-09-14 01:00:00 Asia/Shanghai  //加1小时，结果时间看起来没变
　　为啥会这样呢？原因是本地时间虽然看起来没变，但 Asia/Shanghai 这个代表的时区却发生了变化。
　　我们可以将上面 printZonedDateTime 中时间格式由yyyy-MM-dd HH:mm:ss VV 修改为yyyy-MM-dd HH:mm:ss VV xxx 再执行，发现输出如下： 1986-05-04 01:00:00 Asia/Shanghai +08:00 1986-05-04 03:00:00 Asia/Shanghai +09:00 1986-09-14 01:00:00 Asia/Shanghai +09:00 1986-09-14 01:00:00 Asia/Shanghai +08:00
　　如上，夏令时导致 Asia/Shanghai 这个时区不一定是东8区了，也可能是东9区，故Java中，想将ZoneRegion转换为ZoneOffset，需要传递一个instant时刻参数，如下： //输出+08:00 Instant instant = Instant.now(); System.out.println(ZoneId.of(＂Asia/Shanghai＂).getRules().getOffset(instant)); //输出+09:00，在1986-05-04 02:00:00 +08:00处于夏令时，增加了1小时 Instant instant = Instant.ofEpochSecond(515527200); System.out.println(ZoneId.of(＂Asia/Shanghai＂).getRules().getOffset(instant));
　　夏令时真是一种自欺欺人的做法，还好中国从1991年后就没再实行了！