深入理解 System.currentTimeMillis() 与时区

今天在解答同事对于 Unix Timestamp 的时区问题的疑问时,看到了这篇文章:

深入理解System.currentTimeMillis()

https://coderdeepwater.cn/2020/12/29/java_source_code/currentTimeMillis/

通过阅读发现,虽然该文章对于这个函数调用的原理解释的非常好,但是却在开头处犯了一个致命的错误,误导了我的同事。在这篇文章中,作者说:

深入理解System.currentTimeMillis()

System.currentTimeMills()的返回值取决于Java运行时系统的本地时区!千万不要忘记这一点!
同一时刻,在英国和中国的两个人同时用System.currentTimeMills()获取当前系统时间,其返回值不是一样的,除非手动将操作系统的时区设置成同一个时区(英国使用UTC+0,而中国使用UTC+8,中国比英国快8个小时).

这个观点是完全错误的,正因为这里的错误误导了我的同事,走入了错误的排查方向。

首先说结论:

  1. System.currentTimeMillis() 的返回值与系统时区无关。在一台时区和时间皆设置正确的机器上,这个函数的返回值总是当前时间与 UTC 0 时的 1970年1月1日 0时0分0秒即 1970-01-01 00:00:00 UTC 的差值
  2. 同一时刻,在地球上任意地点的两个人在时区和时间皆设置正确的机器上同时用 System.currentTimeMills() 获取当前系统时间,其返回值一定一样,与时区无关

首先明确几个概念:

  1. 时间:是一个客观存在的物理量,是物质运动变化的表现
  2. 时间单位:人为了方便对时间进行计量,人为定义了年、月、日、时、分、秒、毫秒等一系列时间单位
  3. 公历日期:人为规定的纪年体系,用来记录准确的时间
  4. 时区:由于地球自转的存在,地球上各个地区的日升日落时间并不一致。因此为了使用方便,人为将地球划分成了 24 个时区,每两个相邻时区间的时间表示相差 1 小时
  5. Unix 时间戳:人为规定的用来描述一个确切时间点的系统。以 1970-01-01 00:00:00 UTC 为基点,计算当前时间与基点的秒数差,不考虑闰秒

从这几个概念中,我们可以知道,Unix 时间戳是用于精确描述一个确定的时间点,具体的方式是计算两个时间点之间的秒数差。由于我们的宇宙只有单时间线,所以计算两个确定的时间点之间的秒数差,在地球上任何地方的时间都是一致的。因此我们可以知道,在一个确定的时间点上,地球上所有人计算得到的当前的 Unix 时间戳,都应当是一致的。

那么,为什么还有人遇到不同时区获取到的时间戳不一致的问题呢?这就要说到实际使用中对时间的展示方式了。

一个简单的例子,如果我说现在是北京时间 2020年01月01日 08时00分00秒,那么这可以表示一个准确的时刻。对于同一个时刻,我还可以说,现在是格林威治时间 2020年01月01日 00时00分00秒。这两个句子实际上表达的是同一个时刻。

但是,如果我只说现在是 2020年01月01日 00时00分00秒,那么不能表示一个准确的时刻。因为在句话里,我没有说明时区信息,导致缺失了定位到准确时刻的必要条件。

因此我们可以发现,我们日常说话时的表述,其实都是不精确的。那么在程序员的世界里,我们最容易犯的错误,也跟这个类似。

当我们查看一个服务器的时间信息的时候,大多数人不会关心时区信息。假设现在有一台 UTC 0 时区的服务器,很多人拿到后,在检查服务器时间时,第一反应是这个服务器的时间不对,因为桌面上的时钟是 2020年01月01日 08时00分00秒,而机器告诉我的是 2020年1月1日 00时00分00秒,晚了 8 小时。于是,使用 date -s "2020/01/01 08:00:00" 一把梭,再看机器的时间,完美!

那么这时候,如果我用 System.currentTimeMills()来获取时间戳,得到的是什么呢?得到的当然是 1577865600000,代表北京时间 2020年01月01日 16时00分00秒。因为机器本身运行在 0 时区,对于机器来说,现在是 0 时区的 8 点,那换算到 +8 的北京时区,自然是 16 点。

这也就是前面为何一直强调时区和时间皆设置正确的原因。刚说的案例就是典型的时间与时区设置不匹配。机器的时区是 0 时区的,但是用户设置进去的时间却是 +8 时区的。在这种情况下,System.currentTimeMills()自然获取不到正确的值。

因此,我们在修改机器的系统时间时,一定要带上时区信息。如:date -s "2020/01/01 08:00:00 +8" 。这样就可以准确的告诉系统我们想要设置的时刻,避免因为自动的时区转换导致调错机器的时间。

CC BY-NC-SA 4.0 深入理解 System.currentTimeMillis() 与时区 by 桔子小窝 is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

发表评论

此站点使用Akismet来减少垃圾评论。了解我们如何处理您的评论数据