统一javaweb项目和mysql数据库时间UTC时间方法及原理

统一javaweb项目和mysql数据库时间UTC时间方法及原理

前言

由于在时间处理上，北京时间和世界时间相差8小时，如果时间处理不当，会造成程序混乱。所以必需统一时间，建议使用UTC时间，当然使用北京时间也没毛病。

UTC时间与 GMT时间

1. UTC：协调世界时，又称世界统一时间，世界标准时间，国际协调时间，简称UTC。
2. GMT：经过格林威治老天文台本初子午线的时间便被称为世界时，定义为从格林威治时间1970年01月01日00时00分00秒起至现在的总秒数。
   我们可以认为格林威治时间就是时间协调时间（GMT=UTC），格林威治时间和UTC时间均用秒数来计算的。

本地时间=UTC + 时区差
例如：
北京时间:2019-03-22 12:20:00
UTC时间：2019-03-22 12:20:00 UTC+8:00
GMT时间：2019-03-22 4:20:00 UTC+0:00

时间戳和时区

1. 时间戳：
   所有的linux系统文件系统底层存储的都是UTC时间，也就是说都是自1970年0时0分0秒以来的UTC标准时间的秒数。
   无论系统配置是什么时区，显示如何不同，底层存储都是一致的，这个时间叫时间戳。
   时间戳不分东西南北、在地球的每一个角落都是相同的。
2. 时区：
   时间戳在地球的每一个角落都是相同的，但是在相同的时间点会有不同的表达方式，所以有了另外一个时间概念，叫时区。例如北京时间叫东八区

mysql时间字段解读

4种日期类型

参考官方文档
mysql中有4种日期类型

1. date
   只有年月日，没有时分秒，格式如下：YYYY-MM-DD
   支持时间范围是1000-01-01’ to '9999-12-31
   很少用
2. time
   只有时分秒，格式如下: HH:MM:SS
   很少用
3. datetime
   年月日时分秒，格式如下：YYYY-MM-DD HH:MM:SS
   支持时间范围是1000-01-01’ to '9999-12-31
4. timestamp
   时间戳，常用，返回的格式是YYYY-MM-DD HH:MM:SS。如果想获得数字值（UTC时间），在列后台添加+0
   比如

select now();  
结果
+---------------------+
| now()               |
+---------------------+
| 2019-03-22 10:21:50 |
+---------------------+
1 row in set

select now()+0;
结果
mysql> select now()+0;
+----------------+
| now()+0        |
+----------------+
| 20190322102206 |
+----------------+
1 row in set

比如datetime和timestamp区别

1. 两者的存储方式不一样
   对于TIMESTAMP，它把客户端插入的时间从当前时区转化为UTC（世界标准时间）进行存储（换句话说，将当前时区时间转化成自1970年0时0分0秒以来的UTC标准时间的秒数）。查询时，将其又转化为客户端当前时区进行返回。而对于DATETIME，不做任何改变，基本上是原样输入和输出。

sql语句当前时区时间，不能插入UTC时间(比如2019-03-22T02:00:00Z)。这个区别对开发者和用户是透明的，可以忽略

2. 两者所能存储的时间范围不一样
   timestamp所能存储的时间范围为：’1970-01-01 00:00:01.000000’ 到 ‘2038-01-19 03:14:07.999999’。
   datetime所能存储的时间范围为：’1000-01-01 00:00:00.000000’ 到 ‘9999-12-31 23:59:59.999999’。

没太大区别，可以忽略这个区别

3. 自动初始化和更新
   自动初始化指的是如果对该字段（譬如上例中的hiredate字段）没有显性赋值，则自动设置为当前系统时间。
   自动更新指的是如果修改了其它字段，则该字段的值将自动更新为当前系统时间。

timestamp有自动初始化和更新，当你update某条记录的时候，该列值会自动更新，这是和datatime最大的区别。
其实2者区别不是特别的大，但timestamp比datetime常用。

查看和修改时区

查看时区

show variables like "%time_zone%";
返回
mysql> show variables like "%time_zone%";
+------------------+--------+
| Variable_name    | Value  |
+------------------+--------+
| system_time_zone |        |
| time_zone        | SYSTEM |
+------------------+--------+
2 rows in set

说明time_zone和system_time_zone使用system的时区，而在中国，时区基本上都是东八区，在linux上查看时区date -R

java里时间类

获得系统时间类

参考java8 LocalDate LocalDateTime等时间类介绍
下面的方法是获得当前时区时间

1. LocalDate:LocalDate只提供日期不提供时间信息。它是不可变类且线程安全的。
   获得当前日期：LocalDate.now();
2. LocalTime：LocalTime只提供时间而不提供日期信息，它是不可变类且线程安全的。
   获得当前时间：LocalTime.now();
3. LocalDateTime：LocalDateTime提供时间和日期的信息，它是不可变类且线程安全的
   获得当前日期和时间：LocalDateTime.now();
4. Year：Year提供年的信息，它是不可变类且线程安全的。
5. Duration：Duration是用来计算两个给定的日期之间包含多少秒，多少毫秒，它是不可变类且线程安全的
6. Period： Period是用来计算两个给定的日期之间包含多少天，多少月或者多少年，它是不可变类且线程安全的

LocalDate localDate = LocalDate.now();
   Period period = Period.between(localDate, localDate.plus(2, ChronoUnit.DAYS));
   System.out.println(period.getDays());

获得UTC时间

使用Instant，这个类只有获得UTC时间。

//获得当前时间 
Instant instant = Instant.now();
// 以ISO-8601输出 
System.out.println(instant);
//结果：
2019-03-20T16:22:52.966Z

//解析时间
从字符串类型中创建Instant类型的时间 
instant = Instant.parse("2019-03-20T16:22:52.966Z");

mysql获得当前时间的特有关键字

CURRENT_TIMESTAMP：获得当前时区时间，
UTC_TIMESTAMP：获得当前UTC时间
如果对时间不统一，会造成数据库里时间有的是UTC时间，有的是当前时区的时间。
在javaweb开发时我们经常遇到
Tomcat java使用UTC时区进行处理业务逻辑。从而导致Mysql数据库中lastModifyTime值查询后转到Java Bean，值少了8个小时。
修改方法有很多种

1. 保持两个系统的时区一致；由于Tomcat使用UTC时间，可以在Mysql中使用UTC_TIMESTAMP，而不是CURRENT_TIMESTAMP，这样时区就都是UTC了。
2. lastModityTime不使用Mysql自动更新方式，而由Java Bean赋值方式。这样是最合理的。

mysql时间类型和java时间类对应关系

MySQL 类型	java类型
datetime	java.sql.Timestamp
date	java.sql.Date 或java.time.LocalDate
timestamp	java.sql.Timestamp或java.time. LocalDateTime
time	java.sql.Time 或java.time.LocalTime

通过org.apache.ibatis.type包下的类型解析器可得

mybatis处理java时间类和mysql时间类型方式

在org.apache.ibatis.type包下默认设置很多种类型，用于映射这映射关系。
比如挺好感觉Intant的类映射InstantTypeHandler类,类将java.time.intant转换成java.sql.timestamp

import java.sql.CallableStatement;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Timestamp;
import java.time.Instant;
@UsesJava8
public class InstantTypeHandler extends BaseTypeHandler {
	//将Instant转换成Timestamp。注意将instant表示的UTC时间转换成了当前时区的时间
	@Override
	  public void setNonNullParameter(PreparedStatement ps, int i, Instant parameter, JdbcType jdbcType) throws SQLException {
	    ps.setTimestamp(i, Timestamp.from(parameter));
	  }
	  
	  //获得的数据又转换成Instant时间类
	private static Instant getInstant(Timestamp timestamp) {
	    if (timestamp != null) {
	      return timestamp.toInstant();
	    }
	    return null;
	  }
	  }

LocalDateTimeTypeHandler类

/**
 *    Copyright 2009-2017 the original author or authors.
 *
 *    Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 *    you may not use this file except in compliance with the License.
 *    You may obtain a copy of the License at
 *
 *       http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 *    Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 *    distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 *    WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 *    See the License for the specific language governing permissions and
 *    limitations under the License.
 */
package org.apache.ibatis.type;

import java.sql.CallableStatement;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Timestamp;
import java.time.LocalDateTime;

import org.apache.ibatis.lang.UsesJava8;

/**
 * @since 3.4.5
 * @author Tomas Rohovsky
 */
@UsesJava8
public class LocalDateTimeTypeHandler extends BaseTypeHandler {

  @Override
  public void setNonNullParameter(PreparedStatement ps, int i, LocalDateTime parameter, JdbcType jdbcType)
          throws SQLException {
    ps.setTimestamp(i, Timestamp.valueOf(parameter));
  }

  @Override
  public LocalDateTime getNullableResult(ResultSet rs, String columnName) throws SQLException {
    Timestamp timestamp = rs.getTimestamp(columnName);
    return getLocalDateTime(timestamp);
  }

  @Override
  public LocalDateTime getNullableResult(ResultSet rs, int columnIndex) throws SQLException {
    Timestamp timestamp = rs.getTimestamp(columnIndex);
    return getLocalDateTime(timestamp);
  }

  @Override
  public LocalDateTime getNullableResult(CallableStatement cs, int columnIndex) throws SQLException {
    Timestamp timestamp = cs.getTimestamp(columnIndex);
    return getLocalDateTime(timestamp);
  }

  private static LocalDateTime getLocalDateTime(Timestamp timestamp) {
    if (timestamp != null) {
      return timestamp.toLocalDateTime();
    }
    return null;
  }
}

其它类省略

JDBC连接数据库设置时区

使用JDBC连接数据库里5.7版本使用com.mysql.cj.jdbc.Driver 驱动包。在连接连接时要统一时区，否则容易造成混乱。
下面是设置方法

1. UTC时间：serverTimezone=UTC
2. 北京时间:

//北京时间东八区
serverTimezone=GMT%2B8 
//或者使用上海时间
serverTimezone=Asia/Shanghai

完整例子
UTC时间

driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
username: root
password: root
jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?serverTimezone=UTC&useUnicode=true&characterEncoding=utf8&useSSL=true 

北京时间：

driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
username: root
password: root
jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?serverTimezone=GMT%2B8&useUnicode=true&characterEncoding=utf8&useSSL=true 

总结

以springboot框架开发javaweb项目为便，统一时间设置为UTC时间

mysql数据库里

字段指定了datetime或timestamp都一样,推荐使用timestamp

timestamp有自动初始化和更新，当你update某条记录的时候，该列值会自动更新，这是和datatime最大的区别。

javaweb

下面的2种情况其实都会使用到，在混合使用的情况

直接写sql情况下

mybatis的映射mapper文件的sql里使用UTC_TIMESTAMP代替CURRENT_TIMESTAMP。比如

    insert into testTable ( create_a) values (UTC_TIMESTAMP )
    

使用javabean传递时间

在连接mysql数据库时统一时区为UTC

jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?serverTimezone=UTC&useUnicode=true&characterEncoding=utf8&useSSL=true 

其它

有人说要统一服务器时间，配置如下

@SpringBootApplication
    public class Application {
      @PostConstruct
      void started() {
        TimeZone.setDefault(TimeZone.getTimeZone("UTC"));
      }
      public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
      }
}

但我没有使用也可以，先记录下吧

经过上面2种处理后，数据库时间就统一为UTC时间了，当然，这里涉及了mybatis的typeHandler处理，还是要学习的。
参考SpringBoot 统一时区的方案