时区（timezone）入门

本文主要介绍时区的概念，并列举一些例子和实际项目场景，帮助加深印象。最后为了满足好奇的同学，加了一些概念解释作为扩展阅读。

首先我觉得最重要的一点，是需要明确两个概念。

“时刻”指的是物理世界中的某一个时间点，而“时间”则是我们平常说的“几点几分”。“时刻”是一个绝对的时间点，而“时间”是时钟上显示的值，是相对的，不同地区会有时差。

例如 A 在美国，C 在中国，假如他们时差 12 小时，则某一刻如果 A 时间是 8 am，则 C 时间是 8 pm。

实际项目中，时间戳（一串数字）是一个时刻，而我们呈现给用户的（XX年XX月XX日xx时xx分xx秒）则是一个时间。这里一定要明确，不能搞混淆了。

“时刻”和“时间”要互相转换的话，还需要知道——“时区”。

大家都知道北京是东八区，可以记作 UTC+8；而美国阿拉斯加是西九区，记作UTC-9。

UTC 是指“协调世界时”，是一个基准时间。后面跟着的“+n”可以理解为“快了n 个小时“。“-n”同理。所以北京时间比阿拉斯加快了17个小时。

一天有 24 小时，所以分为 24 个时区：西十一区到东十二区（UTC-11 到 UTC+12）。

我们首先要知道“时区”，才能把“时刻”与“时间”互相转换。

其实以上所说的，都没有考虑一个神奇的东西——夏令时（DST, Daylight Saving Time）。

夏天太阳升起的早，为了鼓励大家多利用日光，某个小天才想出来这么个东西：人为规定一个叫做“夏天”的时间段，在此期间，时区加 1，时间调快 1 小时，这样人们就可以早起 1 小时了。

当然各地的夏令时起止时间并不一样。调快的小时数，也有0.5/1/1.5小时等等。

到了规定的时刻，这个调表的操作是瞬间完成的。所以进入夏令时，时钟会跳过某个时间段（调快）；同时退出夏令时进入冬令时，某个时间段会出现 2 次（调慢）。这造成了时间的不连续（有断档，某些时间变得无意义），时间和时刻也不再一一对应（1 个时间可能对应 2 个时刻）。

中国在1986年 ~ 1991年实行了6年 DST。1992年至今暂停实行。

服务端往往使用时间戳（timestamp），给客户端传递某个“时间”。但前面说过，这实际上是一个“时刻”。客户端能把 timestamp 显示为某个用户可读的时间，都默认添加了“当前所在地”作为默认时区。

但是这个时区，系统设置里面是可以改的。所以有时候，不同的客户端，显示的时间差了几小时（甚至可以差 1 天，比如分别显示 4月 22 日和 4 月 23 日），不一定是 BUG，有可能只是不同客户端的时区不一样

比如我们 2020年5月4日 8 pm 拍的照片，希望不管在哪里，看到的都是这个拍照时间，而不受当地时区的影响。如何把当前时间上传给服务端呢？

按照约定好的格式，直接传字符串。例如“2020-05-04 19:00:00” 直接用字符串上传服务端，即能保持到哪都不变。

拍照时，相机往往会记录一些环境信息，称为 exif，里面的实际拍照时间就是这么显示的。

约定一个时区T，假设要上传时间A，则上传时间 A 对应时区 T 的时间戳。这样不管在哪里，忽略当地时区，始终用约定的时区 T 去算，总能算出相同的时间。

例如约定UTC+0，要上传北京时间 9 pm，则我们传 UTC+0 的 9 pm 的 时间戳（也相当于北京时间 1 pm）。客户端拿到这个时间戳，显示时间时，也要强制指定时区为 UTC+0。

如何得到这个时间戳？可以用：

当然这里只是传了时间信息，丢失了时刻信息。也可以选择同时上传两者。

世界各地太阳的起落时间并不一样，白天的时段也不一样，所以不能用统一的时间。想象一下，如果有A、B两地，A的太阳刚刚升起，B的已经太阳缓缓下山了，如果两地的时间都是早上 6 点，显然会很不好，会不利于生产和生活。所以我们有了“时区”的概念。

一天 24 小时，按照经度平均分为 24 份（也就是每15°划分一个区域），就可以得到 24 个时区。太阳（晨昏线）由西向东依次扫过各个时区，扫过每个时区的时间是 1 小时。所以相邻两个时区的日出（或日落）时间相差了 1 小时，时差 1 小时。

怎么表示一个时区呢？我们用格林威治天文台所在的本初子午线（ 0° 经线）作为基准，称之为 GMT (Greenwich Mean Time)。其他时区按照与 GMT 的时差，分为 GMT-11（西十一区）到 GMT+12（东十二区）。

例如北京太阳起落的时刻，比 GMT 早了 8 小时，所以是东八区，记作 GMT+8。同理美国阿拉斯加比 GMT 晚 9 小时，是西九区，记作 GMT-9。

那么 GMT 和 UTC 有什么区别呢？先说结论：在编程领域，我们可以认为两者完全相同。GMT+8 也就是 UTC+8。

上面说的“24 小时”，是按照地球自转一圈的时间来决定的，也就是“地球时”。但是由于由于地球自转不匀速 & 自转轴偏角有变化，地球时并不是精确的，而是不断变化的。为了让时间更加精确，人们用原子的共振频率（原子钟）来精确定义“1秒”这个概念，在这个基础上的时间叫做“协调世界时”，也就是我们熟悉的 UTC（Coordinated Universal Time）。

UTC 使用的是更精确的1s，但是由于地球自转不断变慢，导致 GMT 的 1s 不断变长。UTC 通过不规则的加入闰秒来抵消地球自转变慢的影响，以保确保与 GMT 相差不超过0.9秒。

UTC 和 GMT 只是学术上有所区别。在我们的编程领域可以认为两者是一样的。

目前全世界 197 个国家中，超过半数实行夏令时（近 110 个国家）。

80年代，中国工业大发展，但发电量却远远不够。于是为了省电决定实行 DST。后来有人计算，每年相当于节省了 3 个三峡大坝的发电量。

那么后来为何取消了呢？第一，虽然省电了，但调整作息导致人们效率降低了，并且可能对健康造成影响；第二，中国虽然统一采用北京时间，但实际横跨了 5 个时区。北京人民看到的太阳冉冉升起时，新疆人民可能还一片漆黑，睡的正香。所以再调快 1 小时，对于西部的同胞来说也很不友好。

时间网：世界全部时区列表 www.shijian.cc/shiqu/

搜狐：中国曾施行6年的夏令时，每年省电超3个三峡，为何1991年取消了？ www.sohu.com/a/386288584…

wikipedia：