通常在本地化時往往會涉及到時區轉換的問題,而通常在真正關注到時區之前我們所「預設」使用的時區為 UTC 或「本地」。
本文以 Go 為例,分析下 Go 中的時區使用。
讀取時區#
在 Go 中,讀取時區使用的是 LoadLocation
函數。
// LoadLocation returns the Location with the given name.
//
// If the name is "" or "UTC", LoadLocation returns UTC.
// If the name is "Local", LoadLocation returns Local.
//
// Otherwise, the name is taken to be a location name corresponding to a file
// in the IANA Time Zone database, such as "America/New_York".
//
// LoadLocation looks for the IANA Time Zone database in the following
// locations in order:
//
// - the directory or uncompressed zip file named by the ZONEINFO environment variable
// - on a Unix system, the system standard installation location
// - $GOROOT/lib/time/zoneinfo.zip
// - the time/tzdata package, if it was imported
func LoadLocation(name string) (*Location, error)
閱讀註釋可知,如果 name 為空 / UTC 則使用 UTC、為 Local 則使用本地時區(在後面進行講解),否則,從特定位置進行讀取。
所謂讀取,是讀取的 tzfile 時區文件,可閱讀該文件查閱更多信息。簡單來說,時區文件是一個以
TZif
開頭的二進制文件,其中包含了時區的偏移量、閏秒、夏令時等信息,Go 可以讀取相關文件並解析。
- 如果存在
ZONEINFO
環境變量,利用該變量指向的目錄 / 壓縮文件進行讀取 - 在 Unix 系統上,使用系統標準位置
- (主要用於編譯 Go 時)從
$GOROOT/lib/time/zoneinfo.zip
進行讀取 - (如果 import 了
time/tzdata
)從程式嵌入的資料讀取
我們比較關注的是 2,即 Unix 的標準時區文件的存儲位置。在 Unix 系統中,時區文件通常存儲在 /usr/share/zoneinfo/
目錄中(根據系統不同,還可能是 /usr/share/lib/zoneinfo/ 或 /usr/lib/locale/TZ/
),例如,中國(Asia/Shanghai
)的時區定義文件就是 /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai
。因此,通常程式可以直接從系統中獲取到時區的信息。
注意,在 alpine 環境中,是沒有時區定義文件的,因此我們需要特別關注進行處理
- 可以在程式中使用
import _ "time/tzdata"
在編譯期將時區文件編入程式中,這樣在無法找到系統中的時區定義時也可以查找到標準的 IANA 時區定義 - 如果我們不需要特別動態的時區,我們可以避免使用
LoadLocation
而是使用FixedZone
由我們自己提供時區名稱和偏移,例如對於中國 UTF+8 可以使用time.FixedZone("Asia/Shanghai", 8*60*60)
本地時區#
通常在我們真正考慮到時區問題之前我們所「預設」使用的時區均為所謂的「本地時區」。
以 time.Now
為例,
type Time struct {
wall uint64
ext int64
loc *Location
}
// Now returns the current local time.
func Now() Time {
sec, nsec, mono := now()
mono -= startNano
sec += unixToInternal - minWall
if uint64(sec)>>33 != 0 {
// Seconds field overflowed the 33 bits available when
// storing a monotonic time. This will be true after
// March 16, 2157.
return Time{uint64(nsec), sec + minWall, Local}
}
return Time{hasMonotonic | uint64(sec)<<nsecShift | uint64(nsec), mono, Local}
}
可以看到,Time
結構體的最後一個字段 loc *Location
就是時區,而 time.Now
中使用的時區為 Local
。
我們本文主要關注時區,如果你對這段程式碼中的其他因素感興趣,歡迎閱讀 你真的了解 time.Now () 嗎?。
這裡的 Local
就是本地時區,即執行這個程式所在的機器的時區。
// Local represents the system's local time zone.
// On Unix systems, Local consults the TZ environment
// variable to find the time zone to use. No TZ means
// use the system default /etc/localtime.
// TZ="" means use UTC.
// TZ="foo" means use file foo in the system timezone directory.
var Local *Location = &localLoc
閱讀 Go 中關於 Local
的說明可知,Go 會優先尊重 TZ
環境變量所指定的時區,如果沒有特殊指定,則使用 /etc/localtime 文件讀取當前時區。
那麼,Local
又是怎麼初始化的呢?
// localLoc is separate so that initLocal can initialize
// it even if a client has changed Local.
var localLoc Location
var localOnce sync.Once
func (l *Location) get() *Location {
if l == nil {
return &utcLoc
}
if l == &localLoc {
localOnce.Do(initLocal)
}
return l
}
從這段程式碼的邏輯中不難猜出,Local
並沒有真的在程式啟動時讀取上述信息,而是在首次使用時才真正的通過執行 initLocal
函數來進行初始化。同時,這段程式碼也隱性的為使用 Location 提出了一個要求:必須呼叫 get 方法來獲取「真正的 Location」。
initLocal
函數在 zoneinfo_*.go
中定義,在不同的機器上有著不同的實現,但本質上都是
如果 TZ 內容以
:
開頭,則會忽略該冒號
- 如果沒有指定 TZ 環境變量,閱讀
/etc/localtime
(通常就是指向了真正時區文件的軟連結) - 如果指定的 TZ 環境變量為絕對路徑,閱讀該文件
- 否則按照上文所分析的 LoadLocation 流程進行時區文件的讀取
另外,上述 3 步驟如果失敗,會 fallback 到使用 UTC 時間
加餐:tzdata#
tzdata 詳細定義了歷史時區的變更情況,包括夏令時、閏秒等,因此 Asia/Shanghai
相比於簡單的 GMT+8
更具有通用性、且可正確處理歷史資料。
如果你感興趣,可以利用 zdump Asia/Shanghai -i
查看上海的時區變化,並和使用夏令時的時間 zdump America/Chicago -i
進行對比。