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恼人的时区问题

由 隐身守侯 提交于 2020-01-29 06:03:08

参考：

http://www.99cankao.com/date/timezone.php

由于由于工作中经常要采集来自不同国家网站的数据，和来自不同时区的同事月会议，开发程序，所以经常在时区上转不过弯来，这里整理了一下，做个笔记，也希望对大家有所帮助。

时区的定义

1884年在华盛顿召开的国际经度会议（又称国际子午线会议）上，规定将全球划分为24个时区（东、西各12个时区）。

  1. GMT

    格林尼治平时（又称格林尼治平均时间或格林尼治标准时间，旧译格林威治标准时间；英语：Greenwich Mean
    Time，GMT）是指位于英国伦敦郊区的皇家格林尼治天文台的标准时间，因为本初子午线被定义在通过那里的经线。

    理论上来说，格林尼治标准时间的正午是指当太阳横穿格林尼治子午线时（也就是在格林尼治上空最高点时）的时间。由于地球在它的椭圆轨道里的运动速度不均匀，这个时刻可能与实际的太阳时有误差，最大误差达16分钟。
    由于地球每天的自转是有些不规则的，而且正在缓慢减速，因此格林尼治时间已经不再被作为标准时间使用。现在的标准时间，是由原子钟报时的协调世界时（UTC）。

  2. UTC

    协调世界时，又称世界标准时间或世界协调时间，简称UTC（从英文“Coordinated Universal Time”／法文“Temps
    Universel Coordonné”而来），是最主要的世界时间标准，其以原子时秒长为基础，在时刻上尽量接近于格林尼治标准时间。UTC是基于原子物理学的特性，将在海平面上实现的“原子时秒”定义为国际标准时的时间单位，而原子时秒是这样定义的：铯-133 原子基态的两个超精细能级间在零磁场下跃迁辐射9192631770周所持续的时间 。所以，协调世界时属于“原子物理时间”，它更加精确，基本不会产生误差。

  3. UNIX 时间戳

    计算机中的UNIX时间戳，是以GMT/UTC时间「1970-01-01T00:00:00」为起点，到具体时间的秒数，不考虑闰秒。这么做当然是为了简化计算机对时间操作的复杂度。

  4. 冬令时，夏令时

    地球自转方向从西向东，所以东边更早看到新一天的太阳。各地区在时区概念的基础上，时间更接近于太阳时（最简单的理解就是太阳直射时，当地时间基本接近12点）。昼夜长短会随着四季变换，出于减少能源消耗的目的，提出了冬令时、夏令时的概念。在天亮早的夏季人为将时间提前一小时，可以使人早起早睡，减少照明量，以充分利用光照资源，从而节约照明用电。

冬令时通常代表使用当地的标准时间，夏令时实施期间时钟拨快一小时，相当于时区往前（东）进一个。

每年会对时间进行两次调整，如下图所示：

img

常用城市的时区

城市 UTC 时区 说明
Hawaii -10 HAST (Hawaii-Aleutian Standard Time)
Alaska -9 (西九区时间)阿拉斯加时间(AKST)
San Francisco -8 太平洋时间 (美国 &加拿大)PST, 蒂华纳，圣何塞，硅谷
Los Angeles -7 (西七区时间)，山地时间MT,加利福尼亚州西南部
Toronto -5 古巴夏令时CDT,东部时间EDT (美国 &加拿大)，纽约，华盛顿，迈阿密，渥太华
London 0 (西欧时间)，格林威治标准时间: 都柏林, 爱丁堡, 伦敦, 里斯本卡，萨布兰卡
Amsterdam +1 阿姆斯特丹, 柏林, 罗马, 斯德哥尔摩, 维也纳，哥本哈根, 马德里,中非西部，Aarhus
Athens +2 耶路撒冷，开罗，，贝鲁特，伊斯坦布尔，明斯克，南非
北京 +8 China standard time 缩写CST，马来西亚标准时间MST,吉隆坡, 新加坡
Seoul +9 大阪, 扎幌, 东京
Sydney +10 堪培拉, 墨尔本，关岛, 莫尔兹比港口

常见的应用

  1. Java 中时间的转换

    在实际开发过程中经常会遇到将Date类型的数据转换为String 类型或将String 类型的日期转换成Date类型的问题。下面就介绍一下如何将String类型的GMT、GST日期转换成Date对象。
    JDK中提供了SimpleDateFormat类来实现String类型的日期和Date对象之间的互转。

    字母 日期或时间元素 类型 示例
    G Era 标志符 Text AD
    y 年份 Number 1996; 96
    M 年份中的月份 Text July; Jul; 07
    w 年份中的周数 Number 27
    W 月份中的周数 Number 2
    D 年份中的天数 Number 189
    d 月份中的天数 Number 10
    F 月份中的星期 Number 2
    E 星期中的天数 Text Tuesday; Tue
    a Am/pm 标记 Text PM
    H 一天中的小时数（0-23） Number 0
    k 一天中的小时数（1-24） Number 24
    K am/pm 中的小时数（0-11） Number 0
    h am/pm 中的小时数（1-12） Number 12
    m 小时中的分钟数 Number 30
    s 分钟中的秒数 Number 55
    S 毫秒数 Number 978
    z 时区 General time zone Pacific Standard Time; PST; GMT-08:00
    Z 时区 RFC 822 time zone -0800 
    // GMT 时间转换
// 字符串转Date
String stringDate = "Thu Oct 16 07:13:48 GMT 2015";
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("EEE MMM ddHH:mm:ss 'GMT' yyyy",Locale.US);
Date date =sdf.parse(stringDate);
System.out.println(date.toString());

//Date转字符串
sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");    
System.out.println(sdf.format(new Date()));

//格式化时间
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ssZ");
String time = sdf.format(new Date());
System.out.println(time);

//解析时间 2016-01-05T15:06:58+0800
Date date = sdf.parse(time);
System.out.println(date);

//T代表后面跟着时间，Z代表UTC统一时间
//格式化时间
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss'Z'");
String time = sdf.format(new Date());
System.out.println(time);

//解析时间 2016-01-05T15:09:54Z
Date date = sdf.parse(time);
System.out.println(date);

  2. Python中时间的转换

from pytz import utc  
from pytz import timezone  
from datetime import datetime  

cst_tz = timezone('Asia/Shanghai')  
utc_tz = timezone('UTC')  

now = datetime.now().replace(tzinfo=cst_tz)  
#local_dt = cst_tz.localize(now, is_dst=None)  
utctime = now.astimezone(utc)  

print "now   : %s"%now  
print "format: %s"%now.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')  
print "utc   : %s"%utctime  

utcnow = datetime.utcnow()  
utcnow = utcnow.replace(tzinfo=utc_tz)  
china = utcnow.astimezone(cst_tz)  

print "utcnow: %s"%utcnow  
print "format: %s"%utcnow.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')  
print "china : %s"%china

  1. Hive SQL中时间的转换

    Hive SQL 中需要先转化成Unix时间戳，再进行转换成目标时区。这里给出一些样例，其中的问题希望大家自己去深究。

    spark-sql> select from_utc_timestamp( to_utc_timestamp( '2019-01-27T23:31:55.453', 'UTC-5'),'Toronto');
2019-01-27 23:31:55.453
Time taken: 0.417 seconds, Fetched 1 row(s)
spark-sql> select from_utc_timestamp( to_utc_timestamp( '2019-01-27 23:31:55.453', 'UTC-5'),'Toronto');
2019-01-27 23:31:55.453
Time taken: 0.249 seconds, Fetched 1 row(s)
spark-sql> select from_utc_timestamp( to_utc_timestamp( '2019-01-27 23:31:55.453', 'UTC-5'),'UTC-5');
2019-01-27 23:31:55.453
Time taken: 0.245 seconds, Fetched 1 row(s)
spark-sql> select from_utc_timestamp( to_utc_timestamp( '2019-01-27T23:31:55.453', 'UTC-5'),'America/Toronto');
2019-01-27 18:31:55.453
Time taken: 0.332 seconds, Fetched 1 row(s)
spark-sql> select from_utc_timestamp( to_utc_timestamp( '2019-01-27 23:31:55.453', 'UTC-5'),'America/Toronto');
2019-01-27 18:31:55.453
Time taken: 0.249 seconds, Fetched 1 row(s)
spark-sql> select from_utc_timestamp( to_utc_timestamp( '2019-01-27T23:31:55.453', 'UTC-5'),'UTC-5');
2019-01-27 23:31:55.453
Time taken: 0.825 seconds, Fetched 1 row(s)
spark-sql> desc function to_utc_timestamp;
Function: to_utc_timestamp
Class: org.apache.spark.sql.catalyst.expressions.ToUTCTimestamp
Usage: to_utc_timestamp(timestamp, timezone) - Given a timestamp like '2017-07-14 02:40:00.0', interprets it as a time in the given time zone, and renders that time as a timestamp in UTC. For example, 'GMT+1' would yield '2017-07-14 01:40:00.0'.
Time taken: 0.017 seconds, Fetched 3 row(s)
spark-sql> desc function from_utc_timestamp;
Function: from_utc_timestamp
Class: org.apache.spark.sql.catalyst.expressions.FromUTCTimestamp
Usage: from_utc_timestamp(timestamp, timezone) - Given a timestamp like '2017-07-14 02:40:00.0', interprets it as a time in UTC, and renders that time as a timestamp in the given time zone. For example, 'GMT+1' would yield '2017-07-14 03:40:00.0'.
Time taken: 0.014 seconds, Fetched 3 row(s)

    最后分享一个能够将冬令时，夏令时考虑在内的时区转换方式:

    from_utc_timestamp( to_utc_timestamp( CAST(event.eventDateTime AS TimeSTamp), ‘GMT-7’),‘America/Toronto’) AS eventDateTimeLocal

    1. CAST(event.eventDateTime AS TimeSTamp) 现将时间转换成hive 集群的时间在所在时区，这里GMT-7

    2. 再通过to_utc_timestamp from_utc_timestamp 来实现时区转换，这样的好处是通过它自带函数将冬令时，夏令时的一个小时误差考虑在内。

      -- 一个从别的时区转换到多伦多时区的样例
-- 多伦多在3月中到11月初是夏令时，对应时区为GMT-4,其它时间为GMT-5
spark-sql> select  from_utc_timestamp( to_utc_timestamp( CAST('2019-05-21T21:26:30.682-04:00' AS TimeSTamp), 'GMT-7'),'America/Toronto');
2019-05-21 21:26:30.682
Time taken: 0.37 seconds, Fetched 1 row(s)
spark-sql> select  from_utc_timestamp( to_utc_timestamp( CAST('2019-05-21T21:26:30.682-04:00' AS TimeSTamp), 'GMT-7'),'GMT-5');
2019-05-21 20:26:30.682
Time taken: 0.327 seconds, Fetched 1 row(s)
spark-sql> select  from_utc_timestamp( to_utc_timestamp( CAST('2019-05-21T21:26:30.682-04:00' AS TimeSTamp), 'GMT-7'),'GMT-4');
2019-05-21 21:26:30.682
Time taken: 0.45 seconds, Fetched 1 row(s)
spark-sql> select  from_utc_timestamp( to_utc_timestamp( CAST('2019-01-21T21:26:30.682-04:00' AS TimeSTamp), 'GMT-7'),'America/Toronto');
2019-01-21 20:26:30.682
Time taken: 0.428 seconds, Fetched 1 row(s)
spark-sql> select  from_utc_timestamp( to_utc_timestamp( CAST('2019-01-21T21:26:30.682-04:00' AS TimeSTamp), 'GMT-7'),'GMT-5');
2019-01-21 20:26:30.682
Time taken: 0.379 seconds, Fetched 1 row(s)
标签
时间戳
标准时间
utc时间转换
date函数
time函数
simpledateformat
date
gmt
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