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關於java時區轉換夏令時問題及解決辦法

阿新 • • 發佈：2019-01-21

關於中國的夏令時問題:參考另外一篇:

http://mp.blog.csdn.net/postedit/78924498

這裡:主要講的是: 在夏令時結束的時候,java會提前一個小時變化

如:2016年美國夏令時：3.13-11.6  

正常變化點:紐約時間2016-3-13 2:00:00開始 (變成3點)-->紐約時間2016-11-6 2:00:00(變成1點)結束夏令時

實際呢:在2016-11-6   1:00就發生了變化

一.準備知識

1.America/New_York的夏令時時間如下: 包左不包右

2016-3-13, 02:00:00到2016-11-6, 02:00:00　
2017-3-12, 02:00:00到2017-11-5, 02:00:00

2.三字母時區 ID

為了與 JDK 1.1.x 相容，一些三字母時區 ID（比如 "PST"、"CTT"、"AST"）也受支援。
但是，它們的使用被廢棄，這是因為相同的縮寫經常用於多個時區
例如 CST:有4個意思，美國，澳大利亞，中國，古巴時間

3.標準

GMT:Green Mean Time格林威治標準時間,1960年前被作為標準時間參考   GMT+12-->GMT-12       

        java8的範圍為GMT+18-->GMT-18
UTC:Coordinated Universal Time 時間協調世界時間 ，比GMT精確，在1972年1月1日成為新的標準；UTC,UTC+1,UTC+2...UTC+12,UTC-12...UTC-1

       java8的範圍 UTC-18-->UTC+18
DST:Daylight Saving Time 夏令時間，指在夏天的時候，將時鐘撥快一個小時，以提早日光的使用，在英國稱為夏令時間；

目前有110多個國家採用夏令時；
在中國，從1986-1992只實行了6年，之後就取消了;原因如下：
   1.中國東西方向跨度很大，而且採用的是統一的東八區，採用夏令時無法相容東西部;
   2.高緯度地區，冬夏晝夜時間變化大；意義不大；

4.表示東八區可以用 : GMT+8或者Etc/GMT-8（剛好相反,為什麼呢，因為php開發者認為，東八區比標準時間快8小時，應該減去8小時，於是表示成了這樣。參考的物件不同導致了不同的表示方法;）

5. 中國時區的表示方式

    GMT+8

    UTC+8

     Asia/Harbin 哈爾濱     //中國標準時間
     Asia/Chongqing 重慶//中國標準時間
     Asia/Chungking 重慶//中國標準時間
     Asia/Urumqi 烏魯木齊//中國標準時間
     Asia/Shanghai  上海（東8區）//中國標準時間
     PRC
     Asia/Macao 澳門  //中國標準時間
     Hongkong       香港     //香港時間跟中國標準時間一致
     Asia/Hong_Kong 香港   
     Asia/Taipei 臺北（臺灣的） //中國標準時間
     新加坡跟中國的時間一樣；
     Asia/Singapore  
     Singapore  

6.  標準時區的表示

    UTC

    UTC+0

    UTC-0

    GMT 格林尼治標準時間
    GMT0 格林尼治標準時間
    Etc/GMT 格林尼治標準時間
    Etc/GMT+0 格林尼治標準時間
    Etc/GMT-0 格林尼治標準時間
    Etc/GMT0 格林尼治標準時間

    注意:GMT+xx(-xx)有很大的包容性，還可以自動的識別各種時間的表示

二. 時區轉換

環境:java8之前

1.將當前時間轉換為指定時區顯示

 @Test
	public void test() throws Exception {
    	Date a=new Date();
    	SimpleDateFormat sf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    	sf.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("America/New_York"));
    	//把中國時區轉為了美國紐約時區
    	System.out.println(sf.format(a));
	}
2.指定時間轉為指定時區顯示

   真能正確轉換嗎?好像有個坑,看了看網上的實現

   關於夏令時,感覺有點問題

 //實現方式1 沒有考慮夏令時
    @Test
	public void test2() throws Exception {
//    	Date dateTime=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").parse("2016-11-6 14:00:00");
    	Date dateTime=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").parse("2016-10-6 14:00:00");
    	TimeZone zhong = TimeZone.getTimeZone("GMT+8:00");//中國
    	TimeZone york = TimeZone.getTimeZone("America/New_York"); //GMT-5
    	//這裡的時區偏移量是固定的,沒有夏令時,錯
    	long chineseMills = dateTime.getTime() +   york.getRawOffset()-zhong.getRawOffset();
    	Date date = new Date(chineseMills);
    	System.out.println(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(date));
	}


 //實現方式2 你可能回想,用Calendar類的Calendar.DST_OFFSET
    //還是不對Calendar.DST_OFFSET這個是死的
	@Test
	public void test3() throws Exception {

//		Date time =new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").parse("2016-11-6 14:00:00");
//		Date time =new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").parse("2016-11-6 1:00:00");
//		Date time =new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").parse("2016-11-6 0:59:00");
//		Date time =new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").parse("2016-11-6 1:59:59");
		Date time =new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").parse("2016-11-6 3:00:00");
	
		// 1、取得本地時間：
		Calendar cal = Calendar.getInstance();
		cal.setTime(time);
		cal.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("America/New_York"));
		// 2、取得時間偏移量：這個是固定的
		int zoneOffset = cal.get(Calendar.ZONE_OFFSET)/(1000*60*60);
		// 3、取得夏令時差：這個是固定的,不是根據時間動態判斷,只要時區存在夏令時,就是1
		int dstOffset = cal.get(Calendar.DST_OFFSET)/(1000*60*60);
		
		System.out.println(zoneOffset);
		System.out.println(dstOffset);
		// 4、從本地時間裡扣除這些差量，即可以取得UTC時間：
//		cal.add(Calendar.MILLISECOND, -(zoneOffset + dstOffset));
		cal.add(Calendar.HOUR, -(zoneOffset + dstOffset));
		Date time2 = cal.getTime();
		System.out.println(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(time2));
		}

       //實現方式3 準備工作
       // 不是說java會自動替我們處理夏令時嗎
	//先來個簡單的測試,看夏令時判斷方法是否是正確,就可以推斷,java的自動處理是否正確
	//已知2016年:America/New_York的夏令時時間是:  2016-3-13 02:00:00  到  2016-11-06 01:59:59　
        @Test
   	public void test4() throws Exception {
    	//轉換為0時區時間作為參照點
    	SimpleDateFormat sf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    	sf.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("GMT+0"));
//       	Date dateTime=sf.parse("2016-11-6 5:59:59");
    	Date d1=sf.parse("2016-03-13 6:59:59");//false 
       	Date d2=sf.parse("2016-03-13 7:00:00");//true 
       	Date d3=sf.parse("2016-11-6 6:59:59");//false  
       	Date d4=sf.parse("2016-11-6 7:00:00");//false
       	//現在發現了,對於夏令時開始的時間判斷確實沒問題,但是對於夏令時的結束時間判斷錯誤,準確說,提前了一個小時判斷了
       	//看下面驗證就知道了,那麼為什麼提前了一個小時,不知道,怎麼解決? 目前想到的只能用java8
        d3=sf.parse("2016-11-6 5:59:59");//true  
        d4=sf.parse("2016-11-6 6:00:00");//false  
        TimeZone york = TimeZone.getTimeZone("America/New_York"); //GMT-5
       	
        System.out.println("目標時區是否使用了夏令時:"+isDaylight(york, d1));
        System.out.println("目標時區是否使用了夏令時:"+isDaylight(york, d2));
        System.out.println("目標時區是否使用了夏令時:"+isDaylight(york, d3));
        System.out.println("目標時區是否使用了夏令時:"+isDaylight(york, d4));
   	}
    
    //判斷是否在夏令時
    private boolean isDaylight(TimeZone zone,Date date) {
		return zone.useDaylightTime()&&zone.inDaylightTime(date);
    }
 //實現方式3 
    //通過上面的驗證我們知道了系統的判斷是有問題的,通過設定時區,程式自動處理夏令時也不是那麼正確,起碼我現在無法理解為什麼
        @Test
	public void test5() throws Exception {
    	//中間相隔13個小時     中國+8  紐約-5
    	ChangeZone("2016-3-13 14:59:59", "PRC","America/New_York",  "yyyy-MM-dd HH:mm:ss");//2016-03-13 01:59:59
    	ChangeZone("2016-3-13 15:00:00", "PRC","America/New_York",  "yyyy-MM-dd HH:mm:ss");//2016-03-13 03:00:00
    	ChangeZone("2016-11-6 13:59:59", "PRC","America/New_York",  "yyyy-MM-dd HH:mm:ss");//2016-11-06 01:59:59
        //這個結果是不對的,應該02:00:00
        ChangeZone("2016-11-6 14:00:00", "PRC","America/New_York",  "yyyy-MM-dd HH:mm:ss");//2016-11-06 01:00:00
    }
 	//具體的實現如下:
    //思路是沒問題的
    public static void ChangeZone(String time, String srcID, String destID,
    	  String pattern) throws ParseException {
    	  //設定預設時區
          TimeZone zone = TimeZone.getTimeZone(srcID);
    	  TimeZone.setDefault(zone);
    	  Date  date = new SimpleDateFormat(pattern).parse(time);
    	//設定目標時區
    	TimeZone destzone = TimeZone.getTimeZone(destID);
    	SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat(pattern);
    	//設定要格式化的時區
    	sdf.setTimeZone(destzone);
    	String changTime = sdf.format(date);
    	// 獲取目標時區
    	System.out.println("修改時區後" + destzone.getID() + "的時間：" + changTime);
        }
小結:以上的三種實現方式得到的結果對夏令時都有點問題

三,java8的實現

1.先看看java8的支援時區變化

//jdk8的可用時區
	@Test
	public void testName1() throws Exception {
		//jdk8的所有時區
		Set<String> ids = ZoneId.getAvailableZoneIds();
		String[] id1 = ids.toArray(new String[ids.size()]);
		String idss = Arrays.toString(id1).replace("]", ",]");
		
		System.out.println(ids.size());//少了28個    595
		
		//jdk8之前的所有時區
		String[] id2 = TimeZone.getAvailableIDs();
		System.out.println(id2.length);    //623
	
		//找出沒jdk8中沒有的
		for (String id : id2) {
			if (!idss.contains(id+",")) {
				System.out.print(id+",");
			}
		}
		
		//結論:jdk8裡面的所有時區,在之前 全部都有
		//jdk8刪除的時區如下:
		//都是一些容易引起歧義的時區表示方法
//		 EST, HST, MST, ACT, AET, AGT, ART, AST, BET, BST, CAT, CNT, CST, CTT, EAT, ECT, IET, IST, JST, MIT, NET, NST, PLT, PNT, PRT, PST, SST, VST,
		
		// 但是這些短名稱的其實還是可以使用的,只是支援列表裡面沒有了而已
		LocalDateTime date = LocalDateTime.ofInstant(Instant.now(),
				ZoneId.of(ZoneId.SHORT_IDS.get("PST")));
		System.out.println("\nDate = " + date);
		
	}

2.如何新增時區資訊呢,或者說轉換
//LocalDate,LocalDateTime,Instant新增時區資訊
	@Test
	public void testName3()  {
		LocalDate date=LocalDate.now();
		//LocalDate新增時區資訊
		//方式1
		ZonedDateTime zone = date.atStartOfDay(ZoneId.of("GMT+08:00"));
		System.out.println(zone);
		zone = date.atStartOfDay(ZoneId.systemDefault());  
		System.out.println(zone);
		//方式2
	    LocalDate date2 = LocalDate.now(ZoneId.of("GMT+0"));
		System.out.println(date2);
		
		System.out.println("------------------------------------");
		//LocalDateTime新增時區資訊
		LocalDateTime time = LocalDateTime.now();
		//方式1
		ZonedDateTime zonetime = time.atZone(ZoneId.of("GMT+0"));
		//方式2
		ZonedDateTime zonetime2=ZonedDateTime.now(ZoneId.of("GMT+0"));
		//方式3
		LocalDateTime zonetime3 = LocalDateTime.now(Clock.system(ZoneId.of("GMT+0")));
		//方式4
		ZonedDateTime zonetime4 = ZonedDateTime.of(time, ZoneId.of("GMT+0"));
		System.out.println(zonetime); //不變
		System.out.println(zonetime2);//變
		System.out.println(zonetime3);//變
		System.out.println(zonetime4);//不變
		
		System.out.println("------------------------------------");
		
		//Instant時區資訊
		ZonedDateTime atZone = Instant.now().atZone(ZoneId.of("GMT+0"));
		System.out.println(atZone);//變
		
	}
3.如何獲取當前時間的指定時間(測試略)
 //獲取當前時間的指定時區時間,參照點:0時區
		public LocalDateTime getCurrentZoneTime(ZoneId dest) {
			 Objects.requireNonNull(dest);
			 LocalDateTime time2 = LocalDateTime.now(Clock.system(dest));
			 
			 String zoneDesc = getZoneDesc(TimeZone.getTimeZone(dest));
			 System.out.println(dest.getId()+"對應得標準時區:"+zoneDesc);
			 System.out.println("目標時區"+dest+"的時間"+time2.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")));
			 return time2;
		}
//獲取標準時區,方式1
		//在jdk8之前的方法,利用TimeZone
	    private static String getZoneDesc(TimeZone destzone) {
	    	Objects.requireNonNull(destzone);
		    int Offset = destzone.getRawOffset() / (1000 * 60 * 60);
		    if (Offset <= 0) {
			return "GMT"+String.valueOf(Offset);
		    } else {
			return "GMT+" + String.valueOf(Offset);
		    }
	    }
 //java8的方法,方式2,利用ZoneRules
	    //得到時區的標準偏移量,ZoneRules.getStandardOffset
	    //得到時區的實際偏移量(得到的偏移量會根據夏令時改變) 
            // 方式1:ZonedDateTime.getOffset
	    // 方式2:ZoneRules.getOffset
	    private  String getZoneDesc2(ZoneId dest) {
	    	Objects.requireNonNull(dest);
	    	ZoneRules rule=dest.getRules(); 
	    	//獲取時區的標準偏移量
	    	String standardOffset = rule.getStandardOffset(ZonedDateTime.now(dest).toInstant()).getId();
	    	String s = standardOffset.split(":")[0];
	    	int Offset = Integer.parseInt(s);
	    	//返回方式1:帶小時分鐘
//	    	return "GMT"+standardOffset;
	    	//返回方式2:只帶小時數
	    	if (Offset>0) {
	    		return "GMT+"+Offset;
			}else{
				return "GMT"+Offset;
			}
	    }

4.如何獲取指定時區的指定時間

開始實現上面留下的時區問題啦

            同理先看下使用java8的夏令時判斷方法是否正確

      //先手寫個判斷美國的時間是否在夏令時
	    public  boolean isDaylightTime(LocalDateTime a) {
            Objects.requireNonNull(a);
            LocalDateTime startDate = a.withMonth(3).toLocalDate().atTime(2, 0);
	LocalDateTime startlightDay = startDate.with(TemporalAdjusters.dayOfWeekInMonth(2, DayOfWeek.SUNDAY));
			//更新為11月
	LocalDateTime endDate = a.withMonth(11).toLocalDate().atTime(1, 59,59);
	LocalDateTime endlightDay = endDate.with(TemporalAdjusters.dayOfWeekInMonth(1, DayOfWeek.SUNDAY));
			
	if (a.isBefore(startlightDay) || a.isAfter(endlightDay)) {
			System.out.println("不在夏令時"+a);
			return false;
		}
			System.out.println("在夏令時"+a);
			return true;
		}
	    
	    //其實java8 已經有現成的方法啦,比我的好用
	    //傳入指定時間和時區
	    public  boolean isDaylightTime(LocalDateTime a,ZoneId dest) {
	    	ZonedDateTime z1 = a.atZone(dest);
	    	//或者這樣轉
//	    	ZonedDateTime z2 = ZonedDateTime.of(a, dest);
	    	System.out.println(z1.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")));
	    	
	        ZoneRules rules = dest.getRules();
	        boolean flag= rules.isDaylightSavings(z1.toInstant());
	        System.out.println(flag);
		return flag;
	    }
//測試一下,發現java8的夏令時方法判斷完全正確噢
//已知2016年:America/New_York的夏令時時間是:  2016-3-13 02:00:00  到  2016-11-06 01:59:59　
//	         （每年3月的第二個星期日，11月的第一個星期日）
	    @Test
		public void testName() throws Exception {
//			LocalDateTime a1=LocalDateTime.now();
	    	LocalDateTime a2=LocalDateTime.of(2016, 3, 13, 1, 59,59);
			LocalDateTime a3=LocalDateTime.of(2016, 3, 13, 2, 00);
			LocalDateTime a4=LocalDateTime.of(2016, 11, 6, 1, 59,59);
			LocalDateTime a5=LocalDateTime.of(2016, 11, 6, 2, 0,0);
//			isDaylightTime(a2);
//			isDaylightTime(a3);
//			isDaylightTime(a4);
//			isDaylightTime(a5);
			
			System.out.println("=================");
			isDaylightTime(a2,ZoneId.of("America/New_York"));//false
			isDaylightTime(a3,ZoneId.of("America/New_York"));//true
			isDaylightTime(a4,ZoneId.of("America/New_York"));//true
			isDaylightTime(a5,ZoneId.of("America/New_York"));//fasle
		}

開始實現:

版本1:

//獲取指定時間的 指定時區時間    參照點:預設時區
		public LocalDateTime getZongTime(LocalDateTime time,ZoneId dest) {
			Objects.requireNonNull(dest);
			return getZongTime(time, null, dest);
		}

 //不能用2個時區的ZonedDateTime相減,因為這裡一旦指定時區,那個時間就是這個時區了
		public LocalDateTime getZongTime(LocalDateTime time,ZoneId src,ZoneId dest) {
			 //難點就是如何求偏移量
			//這裡使用預設時區,在中國的就是中國,在美國的就是美國,這樣估計更合適
			  Objects.requireNonNull(dest);
			  ZonedDateTime z1=null;
			  if (src==null) {
				   z1 = time.atZone(ZoneId.systemDefault());
			  }else{
				   z1 = time.atZone(src);
			  }
                        // 時區及時響應變化
			  ZonedDateTime z2 = z1.withZoneSameInstant(dest);
			  
			  System.out.println(dest.getId()+"對應得標準時區:"+getZoneDesc( TimeZone.getTimeZone(dest)));
			  System.out.println("目標時區"+dest+"的時間"+z2.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")));
			  System.out.println("-------------");
			  return time;
		}
測試如下:
@Test
	public void test6() throws Exception {
		    //預計不在夏令時 2016-03-13 01:59:59
		    LocalDateTime time4= LocalDateTime.of(2016, 3, 13, 14, 59, 59);
		    getZongTime(time4,ZoneId.of("America/New_York"));
		
	        //預計在夏令時 2016-03-13 03:00:00
		    LocalDateTime time1= LocalDateTime.of(2016, 3, 13, 15, 00, 00);
			getZongTime(time1,ZoneId.of("America/New_York"));
			
			//預計在夏令時 結果呢:2016-11-06 01:59:59
			//感覺又失敗了,應該是2016-11-06 02:59:59
			//也就是說,此時java8對夏令時的結束處理之前的 方式3 一模一樣,提前了一小時判斷
			//即把夏令時結束時間當成了2016-11-6 00:59:59,但是java8的判斷方法是正確的呀,是不是有點奇怪
     		LocalDateTime time2= LocalDateTime.of(2016, 11, 6, 14, 59, 59);
			getZongTime(time2,ZoneId.of("America/New_York"));
              //預計不在夏令時2016-11-06 02:00:00
			LocalDateTime time3= LocalDateTime.of(2016, 11, 6, 15, 00, 00);
			getZongTime(time3,ZoneId.of("America/New_York"));
	}
所以我現在懷疑這種結果到底是不是系統計算問題呢,還是我不瞭解紐約的習俗呢?

但是還是可以得到我想要的結果的,運用2個方法:

withEarlierOffsetAtOverlap(),  withLaterOffsetAtOverlap()

版本2:

              //獲取指定時間的 指定時區時間    參照點:預設時區
		public LocalDateTime getZongTime2(LocalDateTime time,ZoneId dest) {
			Objects.requireNonNull(dest);
			return getZongTime2(time, null, dest);
		}
		//版本2 
		public LocalDateTime getZongTime2(LocalDateTime time,ZoneId src,ZoneId dest) {
			 //難點就是如何求偏移量
			//這裡使用預設時區,在中國的就是中國,在美國的就是美國,這樣估計更合適
			  Objects.requireNonNull(dest);
			  ZonedDateTime z1=null;
			  if (src==null) {
				   z1 = time.atZone(ZoneId.systemDefault());
			  }else{
				   z1 = time.atZone(src);
			  }
//		
			  ZonedDateTime z2 = z1.withZoneSameInstant(dest);
			  //處理重疊問題
			  long hours = Duration.between(z2.withEarlierOffsetAtOverlap(),  z2.withLaterOffsetAtOverlap()).toHours();
			  z2= z2.plusHours(hours);
			  
			  System.out.println(dest.getId()+"對應得標準時區:"+getZoneDesc( TimeZone.getTimeZone(dest)));
			  System.out.println("目標時區"+dest+"的時間"+z2.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")));
			  System.out.println("-------------");
			  return time;
		}

測試:OK了
@Test
	public void test4() throws Exception {
		 //預計不在夏令時 2016-03-13 01:59:59
	    LocalDateTime time4= LocalDateTime.of(2016, 3, 13, 14, 59, 59);
	    getZongTime2(time4,ZoneId.of("America/New_York"));
	
        //預計在夏令時 2016-03-13 03:00:00
	    LocalDateTime time1= LocalDateTime.of(2016, 3, 13, 15, 00, 00);
		getZongTime2(time1,ZoneId.of("America/New_York"));
		
		//預計在夏令時 2016-11-06 02:59:59
 		LocalDateTime time2= LocalDateTime.of(2016, 11, 6, 14, 59, 59);
		getZongTime2(time2,ZoneId.of("America/New_York"));
        //預計不在夏令時2016-11-06 02:00:00
		LocalDateTime time3= LocalDateTime.of(2016, 11, 6, 15, 00, 00);
		getZongTime2(time3,ZoneId.of("America/New_York"));
			
	}
結果:
America/New_York對應得標準時區:GMT-5
目標時區America/New_York的時間2016-03-13 01:59:59
-------------
America/New_York對應得標準時區:GMT-5
目標時區America/New_York的時間2016-03-13 03:00:00
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America/New_York對應得標準時區:GMT-5
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