Bryan

Bryan

twitter
medium

谈谈时区

通常在本地化时往往会涉及到时区转换的问题,而通常在真正关注到时区之前我们所「默认」使用的时区为 UTC 或 “本地”。

本文以 Go 为例,分析下 Go 中的时区使用。

读取时区#

在 Go 中,读取时区使用的是 LoadLocation 函数。

// 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)

阅读注释可知,如果 name 为空 / UTC 则使用 UTC、为 Local 则使用本地时区(在后面进行讲解),否则,从特定位置进行读取。

所谓读取,是读取的 tzfile 时区文件,可阅读该文档查阅更多信息。简单来说,时区文件是一个以 TZif 开头的二进制文件,其中包含了时区的偏移量、闰秒、夏令时等信息,Go 可以读取相关文件并解析。

  1. 如果存在 ZONEINFO 环境变量,利用该变量指向的目录 / 压缩文件进行读取
  2. 在 Unix 系统上,使用系统标准位置
  3. (主要用于编译 Go 时)从 $GOROOT/lib/time/zoneinfo.zip 进行读取
  4. (如果 import 了 time/tzdata )从程序嵌入的数据读取

我们比较关注的是 2,即 Unix 的标准时区文件的存储位置。在 Unix 系系统中,时区文件通常存储在 /usr/share/zoneinfo/ 目录中(根据系统不同,还可能是 /usr/share/lib/zoneinfo/ 或 /usr/lib/locale/TZ/),例如,中国(Asia/Shanghai)的时区定义文件就是 /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai。因此,通常程序可以直接从系统中获取到时区的信息。

注意,在 alpine 环境中,是没有时区定义文件的,因此我们需要特别关注进行处理

  1. 可以在程序中使用 import _ "time/tzdata" 在编译期将时区文件编入程序中,这样在无法找到系统中的时区定义时也可以查找到标准的 IANA 时区定义
  2. 如果我们不需要特别动态的时区,我们可以避免使用 LoadLocation 而是使用 FixedZone 由我们自己提供时区名称和偏移,例如对于中国 UTF+8 可以使用 time.FixedZone("Asia/Shanghai", 8*60*60)

本地时区#

通常在我们真正考虑到时区问题之前我们所「默认」使用的时区均为所谓的「本地时区」。

time.Now 为例,

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 结构体的最后一个字段 loc *Location 就是时区,而 time.Now 中使用的时区为 Local

我们本文主要关注时区,如果你对这段代码中的其他因素感兴趣,欢迎阅读 你真的了解 time.Now () 吗?

这里的 Local 就是本地时区,即运行这个程序所在的机器的时区。

// 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

阅读 Go 中关于 Local 的说明可知,Go 会优先尊重 TZ 环境变量所指定的时区,如果没有特殊指定,则使用 /etc/localtime 文件读取当前时区。

那么,Local 又是怎么初始化的呢?

// 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
}

从这段代码的逻辑中不难出,Local 并没有真的在程序启动时读取上述信息,而是在首次使用时才真正的通过执行 initLocal 函数来进行初始化。同时,这段代码也隐性的为使用 Location 提出了一个要求:必须调用 get 方法来获取「真正的 Location」。

initLocal 函数在 zoneinfo_*.go 中定义,在不同的机器上有着不同的实现,但本质上都是

如果 TZ 内容以 : 开头,则会忽略该冒号

  1. 如果没有指定 TZ 环境变量,阅读 /etc/localtime(通常就是指向了真正时区文件的软链接)
  2. 如果指定的 TZ 环境变量为绝对路径,阅读该文件
  3. 否则按照上文所分析的 LoadLocation 流程进行时区文件的读取

另外,上述 3 步骤如果失败,会 fallback 到使用 UTC 时间

加餐:tzdata#

tzdata 详细定义了历史时区的变更情况,包括夏令时、闰秒等,因此 Asia/Shanghai 相比于简单的 GMT+8 更具有通用性、且可正确处理历史数据。

如果你感兴趣,可以利用 zdump Asia/Shanghai -i 查看上海的时区变化,并和使用夏令时的时间 zdump America/Chicago -i 进行对比。

加载中...
此文章数据所有权由区块链加密技术和智能合约保障仅归创作者所有。