一勞永逸，解決.NET釋出雲伺服器的時區問題

波多爾斯基發表於2022-01-27
伺服器

國內大多數開發者使用的電腦，都是使用的北京時間，日常開發的過程中其實並沒有什麼不便；不過，等遇到了阿里雲等雲伺服器，系統預設使用的時間大多為UTC時間，這個時候，時區和時間的問題，就是不容忽視的大問題。

概念

首先明確一點，對於一個時刻，不管你用UTC時間還是UTC+8的時間來表示，本質上是一個時刻，就是一樣的。我們處理日期和時間的目標，也是為了保證這個時刻不會因為時區的不同出現對不上的情況。

DateTime與DateTimeOffset

.NET中表示時刻的資料型別有這兩個（新出的Date和Time不作討論），關於這兩個資料型別，已經有同學寫的很清楚了，阿里雲很多伺服器使用的時間為UTC時間，這個時候，如果使用DateTime，是很難說清楚時區（Kind只有UTC、Local還有未指定，不支援特定的某個時區），因此我們應當優先使用DateTimeOffset。

TimeZoneInfo

用於跨時區的情況下，時區的資訊是很重要的，.NET中使用TimeZoneInfo這個類表示時區的資訊。該類提供了一些靜態方法，可以用於查詢時區和建立時區等等。最早我是傾向於使用這些方法找到東八區的資訊的，但是我發現諸如ConvertTimeBySystemTimeZoneId和FindSystemTimeZoneById的方法，都依賴於系統中的定義，不同的系統可能還不一樣，自己定義是比較保險的，於是，我使用了CreateCustomTimeZone來新建一個時區。

Unix時間戳是比較於1970年的UTC標準時間，因此在處理的過程中，DateTime的時間表示應當將它轉換為UTC時間，以下的程式碼，是使用TimeZoneInfo實現時間轉換的，使用的是DateTime資料型別。如果改用DateTimeOffset，這個型別對轉換為Unix時間戳更加友好。

internal static class DateTimeExtension
{
    private static readonly TimeZoneInfo gmt8 = TimeZoneInfo.CreateCustomTimeZone("GMT+8", TimeSpan.FromHours(8), "China Standard Time", "(UTC+8)China Standard Time");
    
    public static long ToUnixTime(this DateTime datetime)
    {
        DateTime dateTimeUtc = datetime;
        if (datetime.Kind != DateTimeKind.Utc)
        {
            dateTimeUtc = datetime.ToUniversalTime();
        }

        if (dateTimeUtc.ToUniversalTime() <= DateTime.UnixEpoch)
        {
            return 0;
        }

        return (long)(dateTimeUtc - DateTime.UnixEpoch).TotalMilliseconds;
    }

    public static DateTime ToDateTime(this long unixTimestamp)
    {
        DateTime time = DateTime.UnixEpoch.AddMilliseconds(unixTimestamp);
        return TimeZoneInfo.ConvertTimeFromUtc(time, gmt8);
    }

    public static DateTime ToDateTime(this long unixTimestamp, int timezone)
    {
        DateTime time = DateTime.UnixEpoch.AddMilliseconds(unixTimestamp);
        return time.AddHours(timezone);
    }
}

其實，只要時區是正確的，那麼可以也可以使用網友提供的方法進行轉換。

// Code from https://stackoverflow.com/questions/5615538/parse-a-date-string-into-a-certain-timezone-supporting-daylight-saving-time
public DateTimeOffset ParseDateExactForTimeZone(string dateTime, TimeZoneInfo timezone)
{
    var parsedDateLocal = DateTimeOffset.ParseExact(dateTime, "yyyy-MM-dd HH:mm:ss", CultureInfo.InvariantCulture);
    var tzOffset = timezone.GetUtcOffset(parsedDateLocal.DateTime);
    var parsedDateTimeZone = new DateTimeOffset(parsedDateLocal.DateTime, tzOffset);
    return parsedDateTimeZone;
}

實踐指南

處理日期與時間的過程中，如果加入了TimeZoneInfo的情況下會使得程式變得非常麻煩，特別是各種TimeZone的Id和名稱，不同系統也不統一的情況下，容易出現各種各樣的問題。我想的就是避免用它，說說我的處理原則吧。

  1. 日期時間不使用DateTime類，全部使用DateTimeOffset型別
  2. 系統的內部處理，全部使用UTC標準時間進行資料表示
  3. 對於字串的轉換為DataTimeOffset的情況，顯式指定時區的小時偏移量
  4. 直接使用時間的加減，避免使用時區的資訊轉換導致的程式碼複雜度增加
  5. 【可選】如果不用考慮2038年的情況下，可以考慮Unix時間戳簡化時間表示

直接貼上我現在使用的程式碼段，思路就是在強制給字串表示的時間，加上UTC標準時區資訊，然後再修正時差。

public static class DateTimeExtension
{
    public static long? ParseUnixTimeMillisecondsWithTimeZone(string datetimeString, string format = "yyyyMMddHHmmss", int timezoneOffset = 8)
    {
    	//注意這裡非常關鍵的引數DateTimeStyles.AssumeUniversal，就是設定資料都是UTC的，不管是不是，都強行指定為UTC，然後再按照時區的資訊調整為正確的時間。
    	//給定的資料是東八區時間，但是加上這個引數，實際上的時間就會提前了8個小時，因此需要在後面的資料中直接減去8個小時，如果是其他地區的時間，那麼也是一樣操作。
        if (!DateTimeOffset.TryParseExact(datetimeString, format, CultureInfo.InvariantCulture, DateTimeStyles.AssumeUniversal, out DateTimeOffset time)) return null;
        DateTimeOffset dateTimeUtcOffset = time.AddHours(-timezoneOffset);
        return dateTimeUtcOffset.ToUnixTimeMilliseconds();
    }

    public static DateTimeOffset ToDateTime(this long unixTimestamp) => DateTimeOffset.FromUnixTimeMilliseconds(unixTimestamp);
}

對於ASP.NET CORE，JSON.NET會自動處理符合ISO8601規範的日期格式，只要指定資料型別為DateTimeOffset，就能夠準確轉換了。

參考

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