詳解Go?中的時(shí)間處理
?作為程序員，我們經(jīng)常需要對(duì)時(shí)間進(jìn)行處理。在 Go 中，標(biāo)準(zhǔn)庫 time 提供了對(duì)應(yīng)的能力。
本文將介紹 time 庫中一些重要的函數(shù)和方法，希望能幫助到那些一遇到 Go 時(shí)間處理問題就需要百度的童鞋。
應(yīng)對(duì)時(shí)區(qū)問題
在編程中，我們經(jīng)常會(huì)遭遇八小時(shí)時(shí)間差問題。這是由時(shí)區(qū)差異引起的，為了能更好地解決它們，我們需要理解幾個(gè)時(shí)間定義標(biāo)準(zhǔn)。
GMT（Greenwich Mean Time），格林威治平時(shí)。GMT 根據(jù)地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)來計(jì)算時(shí)間，它規(guī)定太陽每天經(jīng)過位于英國倫敦郊區(qū)的皇家格林威治天文臺(tái)的時(shí)間為中午12點(diǎn)。GMT 是前世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。
UTC（Coordinated Universal Time），協(xié)調(diào)世界時(shí)。UTC 比 GMT 更精準(zhǔn)，它根據(jù)原子鐘來計(jì)算時(shí)間。在不需要精確到秒的情況下，可以認(rèn)為 UTC=GMT。UTC 是現(xiàn)世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。
從格林威治本初子午線起，往東為正，往西為負(fù)，全球共劃分為 24 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)區(qū)，相鄰時(shí)區(qū)相差一個(gè)小時(shí)。
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
fmt.Println(time.Now())
}中國大陸使用的是東八時(shí)區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，即北京時(shí)間 CST，China Standard Time。
$ go run main.go 2022-07-17 16:37:31.186043 +0800 CST m=+0.000066647
這是默認(rèn)時(shí)區(qū)下的結(jié)果，time.Now()?的打印中會(huì)標(biāo)注+0800 CST。
假設(shè)我們是在美國洛杉磯時(shí)區(qū)下，那得到的結(jié)果是什么呢？
$ TZ="America/Los_Angeles" go run main.go 2022-07-17 01:39:12.391505 -0700 PDT m=+0.000069514
可以看到，此時(shí)的結(jié)果是-0700 PDT 時(shí)間，即 PDT（Pacific Daylight Time）太平洋夏季時(shí)間。由于時(shí)區(qū)差異，兩次執(zhí)行的時(shí)間結(jié)果相差了 15 小時(shí)。
注意，在使用 Docker 容器時(shí)，系統(tǒng)默認(rèn)的時(shí)區(qū)就是 UTC 時(shí)間（0 時(shí)區(qū)），和我們實(shí)際需要的北京時(shí)間相差八個(gè)小時(shí)，這是導(dǎo)致八小時(shí)時(shí)間差問題的經(jīng)典場景。
時(shí)區(qū)問題的應(yīng)對(duì)策略，可以詳細(xì)查看 src/time/zoneinfo_unix.go 中 initLocal() 函數(shù)的加載邏輯。例如，可以通過指定環(huán)境變量 TZ，修改/etc/localtime文件等方式來解決。
因?yàn)闀r(shí)區(qū)問題非常重要，所以放在了文章第一部分講述。下面開始介紹 time 庫的使用。
時(shí)間瞬間 time.Time
time 庫，最核心的對(duì)象是 time.Time 結(jié)構(gòu)體。它的定義如下，用以表示某個(gè)瞬間的時(shí)間。
type Time struct {
// wall and ext encode the wall time seconds, wall time nanoseconds,
// and optional monotonic clock reading in nanoseconds.
wall uint64
ext int64
loc *Location
}計(jì)算機(jī)在時(shí)間處理上，主要涉及到兩種時(shí)鐘。
- 墻上時(shí)鐘（wall time），又稱為鐘表時(shí)間，用于表示具體的日期與時(shí)間。
- 單調(diào)時(shí)鐘（monotonic clocks），總是保證時(shí)間是向前的，不會(huì)出現(xiàn)墻上時(shí)鐘的回?fù)軉栴}，因此它很適合用于測(cè)量持續(xù)時(shí)間段。
wall 和 ext 字段就是用于記錄墻上時(shí)鐘和單調(diào)時(shí)鐘，精度為納秒。字段的對(duì)應(yīng)位數(shù)上關(guān)聯(lián)著用于確定時(shí)間的具體年、月、日、小時(shí)、分鐘、秒等信息。
loc 字段記錄時(shí)區(qū)位置，當(dāng) loc 為 nil 時(shí)，默認(rèn)為 UTC 時(shí)間。
因?yàn)?time.Time 用于表示具有納秒精度的時(shí)間瞬間，在程序中通常應(yīng)該將它作為值存儲(chǔ)和傳遞，而不是指針。
即在時(shí)間變量或者結(jié)構(gòu)體字段中，我們應(yīng)該使用 time.Time，而非 *time.Time。
獲取 time.Time
我們可以通過 Now 函數(shù)獲取當(dāng)前本地時(shí)間
func Now() Time {}也可以通過 Date 函數(shù)，根據(jù)年、月、日等時(shí)間和時(shí)區(qū)參數(shù)獲取指定時(shí)間
func Date(year int, month Month, day, hour, min, sec, nsec int, loc *Location) Time {}轉(zhuǎn)換時(shí)間戳
計(jì)算機(jī)世界中，將 UTC 時(shí)間 1970 年1月1日 0 時(shí) 0 分 0 秒作為 Unix 時(shí)間 0。所謂的時(shí)間瞬間轉(zhuǎn)換為 Unix 時(shí)間戳，即計(jì)算的是從 Unix 時(shí)間 0 到指定瞬間所經(jīng)過的秒數(shù)、微秒數(shù)等。
func (t Time) Unix() int64 {} // 從 Unix 時(shí)間 0 經(jīng)過的秒數(shù)
func (t Time) UnixMicro() int64 {} // 從 Unix 時(shí)間 0 經(jīng)過的微秒數(shù)
func (t Time) UnixMilli() int64 {} // 從 Unix 時(shí)間 0 經(jīng)過的毫秒數(shù)
func (t Time) UnixNano() int64 {} // 從 Unix 時(shí)間 0 經(jīng)過的納秒數(shù)獲取基本字段
t := time.Now() fmt.Println(t.Date()) // 2022 July 17 fmt.Println(t.Year()) // 2022 fmt.Println(t.Month()) // July fmt.Println(t.ISOWeek()) // 2022 28 fmt.Println(t.Clock()) // 22 21 56 fmt.Println(t.Day()) // 17 fmt.Println(t.Weekday()) // Sunday fmt.Println(t.Hour()) // 22 fmt.Println(t.Minute()) // 21 fmt.Println(t.Second()) // 56 fmt.Println(t.Nanosecond())// 494313000 fmt.Println(t.YearDay()) // 198
持續(xù)時(shí)間 time.Duration
持續(xù)時(shí)間 time.Duration 用于表示兩個(gè)時(shí)間瞬間 time.Time 之間所經(jīng)過的時(shí)間。它通過 int64 表示納秒計(jì)數(shù)，能表示的極限大約為 290 年。
// A Duration represents the elapsed time between two instants // as an int64 nanosecond count. The representation limits the // largest representable duration to approximately 290 years. type Duration int64
在 Go 中，持續(xù)時(shí)間只是一個(gè)以納秒為單位的數(shù)字而已。如果持續(xù)時(shí)間等于 1000000000，則它代表的含義是 1 秒或 1000 毫秒或 1000000 微秒或 1000000000 納秒。
例如，相隔 1 小時(shí)的兩個(gè)時(shí)間瞬間 time.Time 值，它們之間的持續(xù)時(shí)間 time.Duration 值為
1*60*60*1000*1000*1000
Go 的 time 包中定義了這些持續(xù)時(shí)間常量值
const ( Nanosecond Duration = 1 Microsecond = 1000 * Nanosecond Millisecond = 1000 * Microsecond Second = 1000 * Millisecond Minute = 60 * Second Hour = 60 * Minute )
同時(shí)，time.Duration 提供了能獲取各時(shí)間粒度數(shù)值的方法
func (d Duration) Nanoseconds() int64 {} // 納秒
func (d Duration) Microseconds() int64 {} // 微秒
func (d Duration) Milliseconds() int64 {} // 毫秒
func (d Duration) Seconds() float64 {} // 秒
func (d Duration) Minutes() float64 {} // 分鐘
func (d Duration) Hours() float64 {} // 小時(shí)時(shí)間計(jì)算
在學(xué)習(xí)了時(shí)間瞬間和持續(xù)時(shí)間之后，我們來看如何做時(shí)間計(jì)算。
func (t Time) Add(d Duration) Time {}Add 函數(shù)用于增加/減少（ d 的正值表示增加、負(fù)值表示減少） time.Time 的持續(xù)時(shí)間。我們可以對(duì)某瞬時(shí)時(shí)間，增加或減少指定納秒級(jí)以上的時(shí)間。
func (t Time) Sub(u Time) Duration {}Sub 函數(shù)可以得出兩個(gè)時(shí)間瞬間之間的持續(xù)時(shí)間。
func (t Time) AddDate(years int, months int, days int) Time {}AddDate 函數(shù)基于年、月和日的維度增加/減少 time.Time 的值。
當(dāng)然，基于當(dāng)前時(shí)間瞬間 time.Now() 的計(jì)算是最普遍的需求。因此，time 包還提供了以下便捷的時(shí)間計(jì)算函數(shù)。
func Since(t Time) Duration {}Since 函數(shù)是 time.Now().Sub(t) 的快捷方法。
func Until(t Time) Duration {}Until 函數(shù)是 t.Sub(time.Now()) 的快捷方法。
使用示例
t := time.Now() fmt.Println(t) // 2022-07-17 22:41:06.001567 +0800 CST m=+0.000057466 //時(shí)間增加 1小時(shí) fmt.Println(t.Add(time.Hour * 1)) // 2022-07-17 23:41:06.001567 +0800 CST m=+3600.000057466 //時(shí)間增加 15 分鐘 fmt.Println(t.Add(time.Minute * 15))// 2022-07-17 22:56:06.001567 +0800 CST m=+900.000057466 //時(shí)間增加 10 秒鐘 fmt.Println(t.Add(time.Second * 10))// 2022-07-17 22:41:16.001567 +0800 CST m=+10.000057466 //時(shí)間減少 1 小時(shí) fmt.Println(t.Add(-time.Hour * 1)) // 2022-07-17 21:41:06.001567 +0800 CST m=-3599.999942534 //時(shí)間減少 15 分鐘 fmt.Println(t.Add(-time.Minute * 15))// 2022-07-17 22:26:06.001567 +0800 CST m=-899.999942534 //時(shí)間減少 10 秒鐘 fmt.Println(t.Add(-time.Second * 10))// 2022-07-17 22:40:56.001567 +0800 CST m=-9.999942534 time.Sleep(time.Second * 5) t2 := time.Now() // 計(jì)算 t 到 t2 的持續(xù)時(shí)間 fmt.Println(t2.Sub(t)) // 5.004318874s // 1 年之后的時(shí)間 t3 := t2.AddDate(1, 0, 0) // 計(jì)算從 t 到當(dāng)前的持續(xù)時(shí)間 fmt.Println(time.Since(t)) // 5.004442316s // 計(jì)算現(xiàn)在到明年的持續(xù)時(shí)間 fmt.Println(time.Until(t3)) // 8759h59m59.999864s
格式化時(shí)間
在其他語言中，一般會(huì)使用通用的時(shí)間模板來格式化時(shí)間。例如 Python，它使用 %Y 代表年、%m 代表月、%d 代表日等。
但是，Go 不一樣，它使用固定的時(shí)間（需要注意，使用其他的時(shí)間是不可以的）作為布局模板，而這個(gè)固定時(shí)間是 Go 語言的誕生時(shí)間。
Mon Jan 2 15:04:05 MST 2006
格式化時(shí)間涉及到兩個(gè)轉(zhuǎn)換函數(shù)
func Parse(layout, value string) (Time, error) {}Parse 函數(shù)用于將時(shí)間字符串根據(jù)它所能對(duì)應(yīng)的布局轉(zhuǎn)換為 time.Time 對(duì)象。
func (t Time) Format(layout string) string {}Formate 函數(shù)用于將 time.Time 對(duì)象根據(jù)給定的布局轉(zhuǎn)換為時(shí)間字符串。
示例
const ( layoutISO = "2006-01-02" layoutUS = "January 2, 2006" ) date := "2012-08-09" t, _ := time.Parse(layoutISO, date) fmt.Println(t) // 2012-08-09 00:00:00 +0000 UTC fmt.Println(t.Format(layoutUS)) // August 9, 2012
在 time 庫中，Go 提供了一些預(yù)定義的布局模板常量，這些可以直接拿來使用。
const ( Layout = "01/02 03:04:05PM '06 -0700" // The reference time, in numerical order. ANSIC = "Mon Jan _2 15:04:05 2006" UnixDate = "Mon Jan _2 15:04:05 MST 2006" RubyDate = "Mon Jan 02 15:04:05 -0700 2006" RFC822 = "02 Jan 06 15:04 MST" RFC822Z = "02 Jan 06 15:04 -0700" // RFC822 with numeric zone RFC850 = "Monday, 02-Jan-06 15:04:05 MST" RFC1123 = "Mon, 02 Jan 2006 15:04:05 MST" RFC1123Z = "Mon, 02 Jan 2006 15:04:05 -0700" // RFC1123 with numeric zone RFC3339 = "2006-01-02T15:04:05Z07:00" RFC3339Nano = "2006-01-02T15:04:05.999999999Z07:00" Kitchen = "3:04PM" // Handy time stamps. Stamp = "Jan _2 15:04:05" StampMilli = "Jan _2 15:04:05.000" StampMicro = "Jan _2 15:04:05.000000" StampNano = "Jan _2 15:04:05.000000000" )
下面是我們可選的布局參數(shù)對(duì)照表
年 06/2006 月 01/1/Jan/January 日 02/2/_2 星期 Mon/Monday 小時(shí) 03/3/15 分 04/4 秒 05/5 毫秒 .000/.999 微秒 .000000/.999999 納秒 .000000000/.999999999 am/pm PM/pm 時(shí)區(qū) MST 時(shí)區(qū)小時(shí)數(shù)差-0700/-07/-07:00/Z0700/Z07:00
時(shí)區(qū)轉(zhuǎn)換
在文章開頭，我們介紹了時(shí)區(qū)問題。如果在代碼中，需要獲取同一個(gè) time.Time 在不同時(shí)區(qū)下的結(jié)果，我們可以使用它的 In 方法。
func (t Time) In(loc *Location) Time {}它的使用非常簡單，直接看示例代碼
now := time.Now()
fmt.Println(now) // 2022-07-18 21:19:59.9636 +0800 CST m=+0.000069242
loc, _ := time.LoadLocation("UTC")
fmt.Println(now.In(loc)) // 2022-07-18 13:19:59.9636 +0000 UTC
loc, _ = time.LoadLocation("Europe/Berlin")
fmt.Println(now.In(loc)) // 2022-07-18 15:19:59.9636 +0200 CEST
loc, _ = time.LoadLocation("America/New_York")
fmt.Println(now.In(loc)) // 2022-07-18 09:19:59.9636 -0400 EDT
loc, _ = time.LoadLocation("Asia/Dubai")
fmt.Println(now.In(loc)) // 2022-07-18 17:19:59.9636 +0400 +04總結(jié)
整體而言，time 庫提供的時(shí)間處理函數(shù)和方法，基本滿足我們的使用需求。
有意思的是，Go 時(shí)間格式化轉(zhuǎn)換必須采用 Go 誕生時(shí)間，確實(shí)有夠自戀。?
到此這篇關(guān)于詳解Go 中的時(shí)間處理的文章就介紹到這了,更多相關(guān)go時(shí)間處理內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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