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时区的概念

时区是怎么形成的

由于地球是圆的，在同一时刻，太阳相对于不同地方的人来说，角度和位置是不一样的。

这就导致了，有的地方是白天，有的地方是凌晨，有的地方是正午，有的地方是下午。

两个共同需求：

• 都是24小时制， 不同地方的人都想把一天分成24个小时，每个小时60分钟，每分钟60秒，等等。

• 都想根据太阳东升西落的时候，划分自己的凌晨，中午，下午，夜晚。

所以，来自两个不同地方的人，A可能是中午十二点，B可能是下午一点。

这两个人如果要沟通关于现在到底是几点的话，就必须带一个额外的信息，那就是：

• 你说的时间是什么地方的时间

慢慢的，人们就有了时区的概念。

时区的特点

看看时区这两个字，其中的时字不仅仅表示时间，也表示小时(Hour)。

也就是说，两个时区的差别，是以小时来区分的。

也就是说不可能出现下面的情况：

• A说：我这里是 中午12：31
• B说：我这里是 下午1：55

你看，B说出的时间和A说出的时间相差的不是整数小时，这明显不可能出现。

时区的麻烦之处

就是在传达时间的时候，需要带上一个时区这个信息。经常这个信息被忽略，导致时间不准。

时间戳的概念

不管什么时区，几点，不考虑什么相对论相应的话，这个世界的时间是一致的。

所以要有一种绝对的，大家用起来都相同的东西来表示时间。

这就是UNIX时间戳：

从 (UTC)1970.1.1 零点零分零秒。。。。。。 到现在所经历的时间，单位可以是秒，毫秒，纳秒，这个无所谓。

比如说，我们这里用秒级时间戳来表达

• 北京时间 2022-4-14 凌晨零点零分零秒就是 1649865600。
• 北京时间 2022-4-14 凌晨零点零分一秒就是 1649865601。
• 北京时间 2022-4-14 凌晨零点零分二秒就是 1649865602。 这样，过一秒，就加一。

那么过一小时，就加 3600, 即 1649865600 + 3600 = 1649869200。

那么 1649869200 这个时间戳，就是 2022-4-14 凌晨一点零分零秒。

时间戳的好处

一致性

不管你在哪，用的什么系统，时间戳都是一样的。

简单存储

由于时间戳就是一个整数，存储起来比较方便，也可以比较大小，何乐而不为

关于时间的推算

比如说，当前时间戳是 $t$ ,

• 那么一小时后就是 $t + 3600$
• 一周后就是 7天后： $t + 3600 * 24 * 7$

简单获取整点时间戳

比如说北京时间2022-04-14 12:12:12 的时间戳是 1649909532。
那么如何得出2022-04-14 12:00:00的时间戳呢？

如果用整数乘除法的话：

整点时间戳 = (现在时间戳 / 3600) * 3600

做个验证：

• 1649909532 / 3600 = 458308
• 458308 * 3600 = 1649908800 恰好就是 2022-04-14 12:00:00的时间戳。

根据这个算法，整五分钟的时间戳：

整五分钟时间戳 = (现在时间戳 / 300) * 300

整十分钟时间戳 = (现在时间戳 / 600) * 600

以此类推。

获取今日凌晨零点时间戳

比如说，现在已经获取了当前时间戳是 1649909532 ->北京时间 2022-04-14 12:12:12。

那么如何得知当前时间戳的凌晨零点时间戳呢, 也就是北京时间 2022-04-14 0:0:0的时间戳是多少？

根据上面的算法，一天就是24小时，就是86400秒，那么简单：

凌晨时间戳 = (当前时间戳 / 86400) * 86400

我们来验证一下：

• 1649909532 / 86400 = 19096
• 19096 * 86400 = 1649894400 -> 北京时间 2022-04-14 08:00:00

从这个结果可以看出，这样算不行。

为啥？

因为今日凌晨这个概念里包含了时区的划分了。不同的时区，关于今天描述是不同的时间。

这里给一种取巧型算法:

我们随便找一天时间的凌晨零点时间戳，比如说：北京时间 2011-1-1 0:0:0的时间戳是：1293811200。

我们知道，一天就是 86400 秒，也就是说，2011-1-1 0:0:0 之后的每一天的凌晨零点时间戳都是：

1293811200 + N * 86400, 其中 N 是正整数。

假设当前时间戳是$t$, 那么有：

$t = 1293811200 + N * 86400 + x \ \ \ \ \ \ (1 式)$

这个$x$就是今天凌晨到现在为止的秒数，且 $x < 86400$ 。

$t_{凌晨} = t - x = 1293811200 + N * 86400$

我们现在的目的就是要知道 N * 86400。

根据$(1 式)$:

$t - 1293811200= N * 86400 + x \ \ \ \ \ \ (2 式)$

看一下$(2 式)$

右边是一个 86400 的整数倍 和一个不到 86400的数字相加，根据整数乘除法:

$N * 86400 = \frac{t - 1293811200}{86400} * 86400\ \ \ \ \ \ \ (GOOD!)$

得到了已经：

$t_{凌晨} = t - x = 1293811200 + N * 86400 = 1293811200 + \frac{t - 1293811200}{86400} * 86400$

验证一下：

• 当前时间戳是 1649909532 ->北京时间 2022-04-14 12:12:12
• $1293811200 + \frac{1649909532 - 1293811200}{86400} * 86400$
• = $1293811200 + 4121 * 86400$
• = $1293811200 + 356054400$
• = $1649865600$ --> 恰好就是 北京时间 2022-04-14 0:0:0, 成功。