JAVA时区问题总结

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一:CST时区协商误解导致时间相差13或14小时
名为 CST 的时区是一个很混乱的时区,它有四种含义:

• 美国中部时间 Central Standard Time (USA) UTC-06:00
• 澳大利亚中部时间 Central Standard Time (Australia) UTC+09:30
• 中国标准时 China Standard Time UTC+08:00
• 古巴标准时 Cuba Standard Time UTC-04:00
  其中在美国时区,从“3月11日”至“11月7日”实行夏令时,所以美国中部时间改为 UTC-05:00,与 UTC+08:00 相差 13 小时。

排错过程

在项目中,偶然发现数据库中存储的 Timestamp 字段的 unix_timestamp() 值比真实值少了 13 个小时。通过调试追踪,发现了 com.mysql.cj.jdbc 里的时区协商有问题。
当 JDBC 与 MySQL 开始建立连接时,会调用 com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl.initializePropsFromServer() 获取服务器参数,其中我们看到调用 this.session.configureTimezone() 函数,它负责配置时区。

public void configureTimezone() { 
String configuredTimeZoneOnServer = getServerVariable("time_zone"); 
if ("SYSTEM".equalsIgnoreCase(configuredTimeZoneOnServer)) { 
configuredTimeZoneOnServer = getServerVariable("system_time_zone"); 
} 
String canonicalTimezone = getPropertySet().getStringReadableProperty(PropertyDefinitions.PNAME_serverTimezone).getValue(); 
if (configuredTimeZoneOnServer != null) { 
// user can override this with driver properties, so don't detect if that's the case 
if (canonicalTimezone == null || StringUtils.isEmptyOrWhitespaceOnly(canonicalTimezone)) { 
try { 
canonicalTimezone = TimeUtil.getCanonicalTimezone(configuredTimeZoneOnServer, getExceptionInterceptor()); 
} catch (IllegalArgumentException iae) { 
throw ExceptionFactory.createException(WrongArgumentException.class, iae.getMessage(), getExceptionInterceptor()); 
} 
} 
} 
if (canonicalTimezone != null &;&; canonicalTimezone.length() > 0) { 
this.serverTimezoneTZ = TimeZone.getTimeZone(canonicalTimezone); 
// The Calendar class has the behavior of mapping unknown timezones to 'GMT' instead of throwing an exception, so we must check for this... 
if (!canonicalTimezone.equalsIgnoreCase("GMT") 
&;&; this.serverTimezoneTZ.getID().equals("GMT")) { 
throw ... 
} 
} 
this.defaultTimeZone = this.serverTimezoneTZ; 
} 

追踪代码可知,当 MySQL 的 time_zone 值为 SYSTEM 时,会取 system_time_zone 值作为协调时区。
让我们登录到 MySQL 服务器验证这两个值:

mysql> show variables like '%time_zone%'; 
+------------------+--------+ 
| Variable_name| Value| 
+------------------+--------+ 
| system_time_zone | CST| 
| time_zone | SYSTEM | 
+------------------+--------+ 
2 rows in set (0.00 sec) 

重点在这里!若 String configuredTimeZoneOnServer 得到的是 CST 那么 Java 会误以为这是 CST -0500,因此 TimeZone.getTimeZone(canonicalTimezone) 会给出错误的时区信息。

如图所示,本机默认时区是 Asia/Shanghai +0800,误认为服务器时区为 CST -0500,实际上服务器是 CST +0800。
我们会想到,即便时区有误解,如果 Timestamp 是以 long 表示的时间戳传输,也不会出现问题,下面让我们追踪到 com.mysql.cj.jdbc.PreparedStatement.setTimestamp()。

public void setTimestamp(int parameterIndex, Timestamp x) throws java.sql.SQLException { 
synchronized (checkClosed().getConnectionMutex()) { 
setTimestampInternal(parameterIndex, x, this.session.getDefaultTimeZone()); 
} 
} 

注意到这里 this.session.getDefaultTimeZone() 得到的是刚才那个 CST -0500。

private void setTimestampInternal(int parameterIndex, Timestamp x, TimeZone tz) throws SQLException { 
if (x == null) { 
setNull(parameterIndex, MysqlType.TIMESTAMP); 
} else { 
if (!this.sendFractionalSeconds.getValue()) { 
x = TimeUtil.truncateFractionalSeconds(x); 
} 
this.parameterTypes[parameterIndex - 1 + getParameterIndexOffset()] = MysqlType.TIMESTAMP; 
if (this.tsdf == null) { 
this.tsdf = new SimpleDateFormat("''yyyy-MM-dd HH:mm:ss", Locale.US); 
} 
this.tsdf.setTimeZone(tz); 
StringBuffer buf = new StringBuffer(); 
buf.append(this.tsdf.format(x)); 
if (this.session.serverSupportsFracSecs()) { 
buf.append('.'); 
buf.append(TimeUtil.formatNanos(x.getNanos(), true)); 
} 
buf.append('/''); 
setInternal(parameterIndex, buf.toString()); 
} 
} 

原来 Timestamp 被转换为会话时区的时间字符串了。问题到此已然明晰:

1. JDBC 误认为会话时区在 CST-5
2. JBDC 把 Timestamp+0 转为 CST-5 的 String-5
3. MySQL 认为会话时区在 CST+8,将 String-5 转为 Timestamp-13
   最终结果相差 13 个小时!如果处在冬令时还会相差 14 个小时!

解决方案

解决办法也很简单,明确指定 MySQL 数据库的时区,不使用引发误解的 CST:

mysql> set global time_zone = '+08:00'; 
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) 
mysql> set time_zone = '+08:00'; 
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) 

或者修改 my.cnf 文件,在 [mysqld] 节下增加 default-time-zone = '+08:00'。
修改时区操作影响深远,需要重启 MySQL 服务器,建议在维护时间进行。

二:MySql从数据库中查出时间数据比实际时间晚八个小时
错误现象：
数据库中数据：

查询到页面显示的数据：

可以发现查询出来的日期数据比数据库中日期数据晚了八个小时,根本原因是因为时区设置的问题,其中UTC代表的是全球标准时间 ，但是我们使用的时间是北京时区也就是东八区，领先UTC八个小时,UTC + (＋0800) = 本地（北京）时间
这需要在JDBC连接MYSQL时指定时区,加上参数serverTimezone=Asia/Shanghai,如:
jdbcUrl=jdbc:mysql://localhost:8080/hentai?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useJDBCCompliantTimezoneShift=true&useLegacyDatetimeCode=false&serverTimezone=Asia/Shanghai&useSSL=false

三:从数据库查询出来的数据在页面展示,会少八个小时
应用spring-boot架构时,发现从controller返回的时间是正确的,但是在前台页面展示的时候总是少八小时,这也是因为时区设置问题,解决方案 有两种
1.在需要设置时区的属性上加注解@JsonFormat(pattern=“yyyy-MM-dd HH:mm:ss”,timezone=“GMT+8”),这只针对单个属性字段.
2.全局设置
在 application.properties 文件里面添加 spring.jackson.time-zone=GMT+8.

以上就是在排查时区问题时遇到的几种类型的问题,今天做一个总结分享.