Win32 FILETIME 结构与 java.util.Date 互转

本文从Google blogger上搬过来的，原文由于众所周知的原因在国内无法访问了，顺带鄙视一下。

转载请保留此原文链接：http://www.blogjava.net/frankiegao123/archive/2011/03/26/347087.html

前段时间 CSDN 上有人问起 Win32 FileTime 格式与 Java 中Date格式如何进行相互转换。详见：http://topic.csdn.net/u/20090420/11/8016744d-d151-4041-a837-5a14f2592e3f.html。

根据 MSDN 上关于FILETIME结构的描述，可以很方便地在FILETIME与 Java 中Date进行互转。MSDN 上称，FILETIME采用 64 位数值表示与 UTC 时间 1601 年 1 月 1 日 0 时起百纳秒的时间间隔。

MSDN 上FILETIME结构的描述为：

typedef struct _FILETIME {
    DWORD dwLowDateTime;
    DWORD dwHighDateTime;
} FILETIME, *PFILETIME;

由于DWORD仅能表示 32 位无符号的整数，因此需要使用两个DWORD才能表示 file time。dwLowDateTime是指 file time 的低 32 位值，而dwHighDateTime是指 file time 的高 32 位值。

在 Java 中的时间是采用 Unix 纪元，即与 UTC 时间 1970 年 1 月 1 日 0 时起的毫秒时间间隔，在 Java 中是使用long类型来表示这个值的。

有了上面的知识点，就可以很容易地把 Win32 FileTime 时间与 Java 中Date进行互相转换。需要做的是计算出 1601 年 1 月 1 日 0 时与 1970 年 1 月 1 日 0 时之间的毫秒数差值，加上 Unix 纪元的毫秒数时间，再将其换算成百纳秒就可以进行转换了。按 Unix 纪元 1970 年 1 月 1 日 0 时之前均为负数。

由于涉及时间计算，为了保证正确性，先用代码来校验一下时区，看看 1970 年 1 月 1 日 0 时是否为 0。

import java.text.DateFormat;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class Test5 {

    public static void main(String[] args) {
        DateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        Date date = parseDate("1970-01-01 00:00:00", format);
        System.out.println(date.getTime());
    }

    public static Date parseDate(String str, DateFormat format) {
        Date date = null;
        try {
            date = format.parse(str);
        } catch (ParseException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return date;
    }
}

上面代码运行的结果是：

-28800000

可见这个结果是不正确的，由于我们当前系统的时区是 GMT+8 区，也就是比格林尼治标准时间相差 8 个小时，这 28800000 也正好是 8 个小时的毫秒数。我们只要为DateFormat加上下面这一段代码就可以将格式化器转为 GMT 时间（对于本文而言 UTC 时间与 GMT 时间没有区别，具体的区别可以参考更多阅读中提供的资料）。

public static void main(String[] args) {
    DateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    format.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("UTC"));
    Date date = parseDate("1970-01-01 00:00:00", format);
    System.out.println(date.getTime());
}

此时我们输出的结果就是 0 了，再将其换成“1601-01-01 00:00:00”时输出为：

-11644473600000

由于这个值是个常量固定值，将这个值取绝对值暂且命名为UNIX_FILETIME_MILLISECOND_DIFF。

接下来需要获得毫秒数与百纳秒数的倍率。众所周知，1 秒等于 10³ 毫秒，而 1 毫秒等于 10⁶ 纳秒，因此可以推算出 1 毫秒等于 10⁴ 百纳秒。

由于FILETIME结构是采用两个DWORD来表示的，对于 Java 而言，可以将DWORD映射为int类型。通过移位运算符<<可以将这两个 32 位的int转换为 64 位的long数据，以便于对 Unix 纪元毫秒数的计算。

为了采用面向对象的方式进行设计，可以仿照FILETIME结构的定义，声明一个FILETIME的类，其中包含高 32 位数字和低 32 位数字。为了封装一下，把 Unix 纪元与FILETIME零起点的毫秒值与毫秒与百纳秒的倍率置为常量。

public class FileTime {

    /**
     * Unix 时间 1970-01-01 00:00:00 与 Win32 FileTime 时间 1601-01-01 00:00:00
     * 毫秒数差
     */
    public final static long UNIX_FILETIME_MILLISECOND_DIFF = 11644473600000L;

    /**
     * Win32 FileTime 采用 100ns 为单位的，定义 100ns 与 1ms 的倍率
     */
    public final static int MILLISECOND_100NANOSECOND_MULTIPLE = 10000;

    /**
     * FileTime 的低 32 位数
     */
    private int low;

    /**
     * FileTime 的高 32 位数
     */
    private int high;

    public FileTime() {

    }

    /**
     * 获得 FileTime 以 64 位数字表示的数据
     * @return
     */
    public long getFileTime() {
        return (((long)high << 32) & 0xffffffff) | ((long)low & 0xffffffff);
    }

    public FileTime(int low, int high) {
        this.low = low;
        this.high = high;
    }

    public int getLow() {
        return low;
    }

    public void setLow(int low) {
        this.low = low;
    }

    public int getHigh() {
        return high;
    }

    public void setHigh(int high) {
        this.high = high;
    }

    public String toString() {
        return "high: " + high + ", low: " + low;
    }
}

定义好了结构，为了能与java.util.Date互转，还需要增加一个toDate的方法和一个date2FileTime的静态方法。

/**
 * 将 Win32 的 FileTime 结构转为 Java 中的 Date 类型
 * @param fileTime
 * @return
 */
public Date toDate() {
    return new Date(getFileTime() / MILLISECOND_100NANOSECOND_MULTIPLE - 
            UNIX_FILETIME_MILLISECOND_DIFF);
}

/**
 * 将 Java 中的 Date 类型转为 Win32 的 FileTime 结构
 * @param date
 * @return
 */
public static FileTime date2FileTime(Date date) {
    long time = (UNIX_FILETIME_MILLISECOND_DIFF + date.getTime()) * 
            MILLISECOND_100NANOSECOND_MULTIPLE;
    FileTime fileTime = new FileTime();
    fileTime.setHigh((int)(time >> 32) & 0xffffffff);
    fileTime.setLow((int)time & 0xffffffff);
    return fileTime;
}

结构和代码都定义完成了，写个测试代码来测试一下，看看“2010-07-10 15:35:18”的 FileTime 值是多少。

import java.text.DateFormat;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class Test5 {

    public static void main(String[] args) {

        DateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

        Date date1 = parseDate("2010-07-10 15:35:18", format);

        FileTime fileTime = FileTime.date2FileTime(date1);
        System.out.println(fileTime.toString());

        FileTime fileTile = new FileTime();
        fileTile.setHigh(30089218);
        fileTile.setLow(1907785472);
        Date date2 = fileTile.toDate();
        System.out.println(format.format(date2));
    }

    public static Date parseDate(String str, DateFormat format) {
        Date date = null;
        try {
            date = format.parse(str);
        } catch (ParseException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return date;
    }
}

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