做App避免不了要和时间打交道,关于时间的处理,里面有不少门道,远不是一行API调用,获取当前系统时间这么简单。我们需要了解与时间相关的各种API之间的差别,再因场景而异去设计相应的机制。
时间的形式
在开始深入讨论之前,我们需要确信一个前提:时间是线性的。即任意一个时刻,这个地球上只有一个绝对时间值存在,只不过因为时区或者文化的差异,处于同一时空的我们对同一时间的表述或者理解不同。这个看似简单明了的道理,是我们理解各种与时间相关的复杂概念的基石。就像UTF-8和UTF-16其实都是Unicode一样,北京的20:00和东京的21:00其实是同一个绝对的时间值。
GMT
人类对于时间的理解还很有限,但我们至少能确定一点:时间的变化是匀速的。时间前进的速度是均匀的,不会忽快忽慢,所以为了描述时间,我们也需要找到一个值,它的变化也是以均匀的速度向前变化的。
说出来你可能不信,我们人类为了寻找这个参考值,来精确描述当前的时间值,都经历了漫长岁月的探索。你可以尝试思考下,生活中有什么事物是随着时间均匀变化的,它具备的数值属性,会随着时间处于绝对的匀速变化状态。
前人发现抬头看太阳是个好办法,太阳总是按规律的“早起晚落”,而且“亘古不变”,可以用太阳在一天当中所处的位置来描述当前的时间。后来不同地区的文化需要交流,你这里太阳正高空照,我这可能已经下山了,所以需要有一个公共的大家都认可的地方,以这个地方太阳的位置来做参考着,沟通起来就会方便很多。最后选择的是英国伦敦的格林尼治天文台所在地,以格林尼治的时间作为公共时间,也就是我们所说的GMT时间(Greenwich Mean Time)。
UTC
太阳所处的位置变化跟地球的自转相关,过去人们认为地球自转的速率是恒定的,但在1960年这一认知被推翻了,人们发现地球自转的速率正变得越来越慢,而时间前进的速率还是恒定的,所以GMT不再被认为可以用来精准的描述时间了。
我们需要继续寻找一个匀速前进的值。抬头看天是我们从宏观方向去寻找答案,科技的发展让我们在微观方面取得了更深的认识,于是有聪明人根据微观粒子原子的物理属性,建立了原子钟,以这种原子钟来衡量时间的变化,原子钟50亿年才会误差1秒,这种精读已经远胜于GMT了。这个原子钟所反映的时间,也就是我们现在所使用的UTC(Coordinated Universal Time )标准时间。
接下来我们看下iOS里,五花八门的记录时间的方式。
NSDate
NSDate是我们平时使用较多的一个类,先看下它的定义:
NSDate objects encapsulate a single point in time, independent of any particular calendrical system or time zone. Date objects are immutable, representing an invariant time interval relative to an absolute reference date (00:00:00 UTC on 1 January 2001).
NSDate对象描述的是时间线上的一个绝对的值,和时区和文化无关,它参考的值是:以UTC为标准的,2001年一月一日00:00:00这一刻的时间绝对值。
这里有个概念很重要,我们用编程语言描述时间的时候,都是以一个时间线上的绝对值为参考点,参考点再加上偏移量(以秒或者毫秒,微秒,纳秒为单位)来描述另外的时间点。
理解了这一点,再看NSDate的一些API调用就非常清楚了,比如:
大家在使用NSDate时有时候会发现时间有时多8小时,有时少8小时,现在对遇到的这些问题做一些剖析和记录.
基础知识普及
- 1、什么是UTC?
UTC是世界标准时间,不属于任何时区。 - 2、 什么是时间戳?
是以 1970年1月1日 00:00:00 为参考标准,某个时间(必须是UTC时间即0时区时间)和它的差转换成秒,就是时间戳。 - 3、时间戳应该是10整数,如果遇见了13位的时间戳,直接去掉前3位(因为这可能是精确到了毫秒的时间)
获取当前的时间
- 方式一、直接使用NSDate获取并打印
//方式一
NSDate *date = [NSDate date];
NSLog(@"方式一:%@",date);
- 方式二、使用NSDate获取后再转换成NSString,打印NSString
//方式二
NSDateFormatter *dateFmt = [[NSDateFormatter alloc]init];
dateFmt.dateFormat = @"yyyy-MM-dd HH:mm:ss";
NSString *dateStr1 = [dateFmt stringFromDate:date];
NSLog(@"方式二: %@",dateStr1);
- 方式三、使用NSDate获取后再转换成NSString,打印NSString
//方式三
NSDateFormatter *dateFmt2 = [[NSDateFormatter alloc]init];
dateFmt2.dateFormat = @"yyyy年MM年dd日 HH时mm分ss秒 aa";
NSString *dateStr2 = [dateFmt2 stringFromDate:date];
NSLog(@"方式三: %@",dateStr2);
打印结果:
方式一:2018-04-24 05:09:19 +0000
方式二: 2018-04-24 13:09:19
方式三: 2018年04年24日 13时09分19秒 下午
从上面的打印结果来看,方式一 少了8小时,为什么会这样呢?
解释如下:
- 1、为什么[NSDate date] 获取的时间会少8小时呢?
因为[NSDate date] 获取到的是UTC时间,和时区无关,显示的是GMT时间 年-月-日 时:分:秒 + 时区,我们在东8区,所以会少8小时,系统是没问题的。 - 2、 为什么方式二、方式三 显示没有问题。
因为系统默认认为[NSDate date]是0时区的时间,转换成字符串应该是当前时区的,所以显示的是当前北京时间,没问题。(其实在转换格式时系统默认给我们设置了当前设备的时区(东8区)因此少的8小时又回来了)
验证1
NSDate *date = [NSDate date];
NSLog(@"UTC date = %@", date);
// 其实时间格式时,系统默认了当前设备时区
NSDateFormatter *formatter = [[NSDateFormatter alloc] init];
[formatter setDateFormat:@"yyyy-MM-dd HH:mm:ss Z"];
NSString *dateStr = [formatter stringFromDate:date];
NSLog(@"字符串时间 = %@", dateStr);
//打印结果: 2018-07-17 11:36:55 +0800
验证2
NSDate *date = [NSDate date];
NSLog(@"UTC date = %@", date);
NSDateFormatter *formatter = [[NSDateFormatter alloc] init];
//手动设置 打印时区 东九区时间
formatter.timeZone = [NSTimeZone timeZoneWithName:@"Asia/Tokyo"];
[formatter setDateFormat:@"yyyy-MM-dd HH:mm:ss Z"];
NSString *dateStr = [formatter stringFromDate:date];
NSLog(@"字符串时间 = %@", dateStr);
//打印结果: 2018-07-17 12:39:11 +0900
结论:
- 1、通过NSDate 类获取到的时间是 UTC格式,和时区无关,UTC 格式的时间通过NSDateFormatter转换成 GMT格式的时间字符串时,系统会自动调整,增加或减少时区差(其实就是采用当前设备默认的时区)
// 凡是 UTC 格式时间转换成GMT时间字符串 系统会自动调整到系统对应的时区自
NSDate *date2 = [NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:(8*60*60)];
NSDateFormatter *dateFmt3 = [[NSDateFormatter alloc]init];
dateFmt3.dateFormat = @"yyyy年MM年dd日 HH时mm分ss秒 aa";
NSString *dateStr3 = [dateFmt3 stringFromDate:date2];
NSLog(@"方式三:UTC: %@-- GMT: %@",date2,dateStr3);
打印如下:
方式三:UTC: 2018-04-24 14:02:07 +0000-- GMT: 2018年04年24日 22时02分07秒 下午
可见,系统自动调整了时区
正确的获取字符串时间的步骤
- 1、获取零时区的时间
- 2、通过给dateFormat设置任意字符串转化
- 3、就可以自动变成正确的北京时间字符串!
- 4、原因,系统认为NSDate是0时区的,NSString是东八区的
G: 公元时代,例如AD公元
yy: 年的后2位
yyyy: 完整年
MM: 月,显示为1-12
MMM: 月,显示为英文月份简写,如 Jan
MMMM: 月,显示为英文月份全称,如 Janualy
dd: 日,2位数表示,如02
d: 日,1-2位显示,如 2
EEE: 简写星期几,如Sun
EEEE: 全写星期几,如Sunday
aa: 上下午,AM/PM
H: 时,24小时制,0-23
K: 时,12小时制,0-11
m: 分,1-2位
mm: 分,2位
s: 秒,1-2位
ss: 秒,2位
S: 毫秒