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PHP中關於時間(戳)、時區、本地時間、UTC時間等的梳理

在PHP開發中,我們經常會在時間問題上被搞糊塗,比如我們希望顯示一個北京時間,但是當我們使用date函式進行輸出時,卻發現少了8個小時。幾乎所有的php猿類都必須對php中幾個重要的時間轉換等方法進行研究。本文就來梳理這些問題。

時間戳(timestamp)

GMT

在時間戳這個點上,它是一個概念,而不是具體的程式設計問題,是計算機世界通用的一種約定。時間戳是指格林尼治時間(GMT)1970年01月01日00時00分00秒到當前時間的總秒數。

GMT(也被稱為世界時)是固定為本初子午線經過地區的時間,因此被作為時間參照物。

UTC

協調世界時(UTC)和GMT一樣都是一種時間的參照物,但是他們的計算方法不同UTC是以原子時秒長為基礎,在時刻上儘量接近於世界時的一種時間計量系統,從精度上講,更加精確(自然也比GMT更精確),因此被稱世界統一時間,世界標準時間,國際協調時間。

Unix時間戳

Unix時間戳是在計算機領域才有的,每一臺電腦(伺服器)在生產的時候,將GMT/UTC的1970年01月01日00時00分00秒作為起始值進行計算,得到的總秒數就是這個Unix時間戳。至於是GMT還是UTC意義並不大,因為GMT和UTC的1970年01月01日00時00分00秒是一致的,起點一致的情況下,執行的秒數也是一致的。

為什麼要時間戳?因為從0開始執行的秒數永遠相等,即使出現潤秒,也並不影響時間戳。

在php中,可以通過time函式獲取時間戳:

time();

但是你應該明白,time()獲取的是,當前這臺電腦(伺服器)上的Unix時間戳。兩臺電腦可能這個時間戳並不相同,有的甚至相差幾十秒。從理論上講時間戳應該是一摸一樣的,但是由於不同的電腦硬體出廠時的設定不同,也會導致GMT/UTC起始值稍有差異,甚至在計算每一秒時也有可能存在差異,這臺機器上一秒的時間比另一臺要長也是有可能的,時間久了,積累下來的時間差就會體現出來。但是,這種時間差一般不會超過幾秒鐘。

時區(Time Zone)

但是上面的time()的表述並不準確,因為我們在實踐中經常遇到time()得到的值並不是我們想要的。對應的是,date()函式得到的值,也可能出乎我們意料。

什麼是時區呢?也就是以GMT/UTC為參照物的時間偏移。

以GMT為參照物的時區

在傳統的教材裡,全球被劃分為24個時區,首先基於經度,其次按照國家或地區,將每一個地區劃分到某一個時區,這樣可以避免時間上的混亂。在24時區劃分之前,世界上的時間換算並沒有準確的參照,比如中國人去英國,只能問當地人現在幾點,然後撥自己的表來對。而當時區劃分之後,中國人到了英國,只需要撥慢8小時即可。在時區劃分之前,英國人跟中國人的時間可能並不是嚴格的8小時之差。

但為了照顧到同一個國家內時間的統一,大部分國家規定自己屬於同一個時區,比如中國,統一規定為東八區,這樣中國東部和西部可以採用同一個時間。畢竟沒有必要大家一定要在早上6點看到日出,沿海城市5點看,烏魯木齊9點看,並不影響大家的正常作息。

在php中,提供了大量的地區作為時區切換的標準,例如:

date_default_timezone_set('Asia/Shanghai');
echo date('Y-m-d H:i:s'); // 獲得的是上海所在時區的時間

注意:PRC是中國的地區時標誌,並不在Asia中,而是在Others裡面找。

以UTC為參照物計算時區

但隨著UTC取代GMT成為世界標準時後,時區的計算開始使用UTC作為標準。UTC+8代表東八區,UTC-11代表西十一區。

不過隨著精度需求的提升,按大時區計算已經不能滿足需求,0.5個時區也被普遍使用,比如UTC+7.5。

在PHP中,我們可以採用這種方式來切換時區。比如:

date_default_timezone_set('UTC');
echo date('Y-m-d H:i:s'); // 獲取的是0時區時間

時區給PHP帶來的影響

我們上面給出的程式碼並沒有什麼實際意義,因為你還不知道為什麼要這樣去做。實際上,php在使用date函式的時候,會依照所在時區去進行計算。

例如,你的伺服器是放在英國的,而伺服器的預設配置php.ini中沒有規定時區,那麼php就會以作業系統預設是時區作為時區進行輸出,這就會導致這臺伺服器上的date()函式輸出的時間是以UTC+0作為時區的,如果你的使用者在中國,那麼網站的訪客看到的時間就會少8個小時。

而上面使用date()進行輸出的時間,就是我們所說的本地時間

本地時間,其實是指伺服器上的程式輸出時間,date函式輸出的時間依託Unix時間戳和時區,因此它一定是一個不準確的時間,因為Unix時間戳基本上都是不準確的,但是這個不準確是可以忽略的,嚴重的是時區的偏差。

造成php輸出時間混亂的原因總結起來:

  • 使用預設的date函式的輸出值
  • 在儲存時間的時候使用調整過時區的時間,而輸出時又調整了時區

第一點比較容易理解,比如預設存進去的時候存入的是time(),輸出的時候使用date(),time()是沒有錯的,但是date()在輸出的時候,時區和當前訪客的時區對不上,從而導致輸出內容的錯誤。

如何在PHP中保證輸出時間的準確性?

我們想的更多的是如何保證時間的準確性問題。這要從多方面去考慮,輸入輸出的一致性與非一致性是一個很大的挑戰,你需要把握好全域性關係。

1.php.ini配置檔案中規定時區

從php5.1.0開始,php.ini配置檔案中支援設定一個date.timezome的值來規定預設的時區,找到它,並改為:

date.timezone = PRC

當然,PRC也可以用php官方給出的列表中的其他時區代表值表示。

這種配置的好處是,可以在所有的php程式碼中生效,壞處是靈活性差,而且大部分主機並不直接支援php.ini配置。

2. ini_set('date.timezone')

在php程式碼開頭,可以使用ini_set函式來臨時修改一些php的預設配置,可以:

ini_set('date.timezone','Asia/Shanghai');

這種方法的好處是比較靈活,需要配置時區的程式碼裡才使用,把這個配置放置在一個共享檔案裡,可以使所有引用這個檔案的php指令碼都獲得這個配置。壞處是有的主機不支援ini_set。

3.date_default_timezone_set

和ini_set函式一樣,date_default_timezone_set函式也可以臨時修改php配置。

date_default_timezone_set('Asia/Shanghai');

4.自己計算

當你在輸出日期的時候,可以考慮自己調整時區,然後進行計算,將計算的結果格式化為日期再輸出。首先,我們要搞清楚哪些是可變哪些是不可變。

可變:date()
不可變:time()、gmdate()

當你在輸出一個日期的時候,如果使用date,就是可變的,但如果使用gmdate()就是不可變的,gmdate()永遠把時區當做是UTC+0,即使你通過前面三種方法臨時修改了時區,也不會影響gmdate的輸出結果,而這個時候,其實你又知道你的訪客所在的時區,所以,你可以自己計算一下:

// 方法1
date('Y-m-d H:i:s',strtotime(gmdate('Y-m-d H:i:s').' +8 hours'));
// 方法2(推薦)
gmdate('Y-m-d H:i:s',time() + 8*3600);

使用上面的兩個方法,無論你的伺服器處於什麼時區,無論你是否使用date_default_timezone_set設定了新的臨時時區,都不會影響結果,因為gmdate永遠以UTC+0作為參照,根本不會理會你新設定的時區。甚至,你把你的這段程式碼,從非洲的伺服器搬到中國的伺服器上,它的結果也還是一樣(忽略timestamp的微小誤差)。

有一個有趣的現象是,我們可以通過一個動態的數字來控制date()是時區,而無需去設定時區,比如:

date('Y-m-d H:i:s',time() + n*3600)

其中的n則是時區,東八區就是+8,西五區就是-5。而我們卻可以找出這個動態的n值,它和時區時時相關:date('Z')

date('Z')是一個軍事級別的應用,它用於計算以秒為單位的時區偏移量,比如東八區,它的值就是8*3600,我們可以在time()的基礎上減去這個值,得到一個比當前時間戳少時區偏移量的值,這個值在實際中沒有任何意義,它不代表任何時間戳(或者說是當前時間n小時之前的時間戳),但如果我們再對這個時間戳進行date運算時,date會把n時區的偏移量加回來,這樣就得到了一個固定的UTC+0的日期時間:

$gmt_date = date('Y-m-d H:i:s',time() - date('Z'));

它的效果其實和gmdate('Y-m-d H:i:s')相同,但演算法上更加複雜。

同樣的道理,我們以UTC+0作為基準,增加這個偏移量,反而可以得到我們想要的時區所在的時間:

$local_time = gmdate('Y-m-d H:i:s',time() + date('Z'));

但這和$local_time = date('Y-m-d H:i:s');沒有任何結果上的區別。

選擇你合適的時間進行儲存

在前面的分析裡面,你看到有一種情況比較亂,就是使用了調整時區後的時間進行儲存,但是顯示的時候,又進行時區調整,這導致顯示錯誤。

推薦的一種時間儲存方案,是隻儲存timestamp,也就是time(),它的值是固定的,不隨著時區的調整而改變,即使更換了伺服器,它的誤差也很小,所以有利於今後將程式分發部署到不同的伺服器上面。

而在自己顯示的時候,可以確定一個方法,比如上面推薦的方法2作為輸出:

function st_date($format,$timestamp = false) {
    $timestamp = is_numberic($timestamp) ? $timestamp : time();
    return gmdate($format,$timestamp + 8*3600);
}

這樣就可以保證這段程式碼無論在哪裡,都可以輸出東八區的時間。

轉自:http://www.tangshuang.net/2794.html