GMT：格林威治時(shí)間

格林威治（也稱：格林尼治）(Greenwich Mean Time，簡(jiǎn)稱G.M.T.) 時(shí)間，也叫世界時(shí)（Universal Time），也叫世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。是指位于英國(guó)倫敦郊區(qū)的【皇家格林尼治天文臺(tái)】的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，是本初子午線上的地方時(shí)，是0時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)。

眾所周知，中國(guó)統(tǒng)一用的北京時(shí)間是位于東八區(qū)（+8）與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間相差8小時(shí)。什么含義？舉個(gè)例子：若GMT（英國(guó)倫敦的格林威治）現(xiàn)在是上午11點(diǎn)，那中國(guó)北京時(shí)間現(xiàn)在就是 11 + 8 = 19點(diǎn)（下午7點(diǎn)）。

將這個(gè)公式再抽象一下，可表示為：本地時(shí)間=GMT＋時(shí)區(qū)差

北京位于東八區(qū)，則時(shí)區(qū)差N=+8，美國(guó)紐約位于西五區(qū)，則時(shí)區(qū)差N=-5。這么算來，若北京時(shí)間是晚上23點(diǎn)的話，美國(guó)紐約時(shí)間就是當(dāng)天上午10點(diǎn)（23 - 8 - 5 = 10）

憑什么格林威治作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間？

• 時(shí)區(qū)（Time zone）是地球上的區(qū)域使用同一個(gè)時(shí)間定義。
• 以前，人們通過觀察太陽的位置（時(shí)角）決定時(shí)間，這就使得不同經(jīng)度的地方的時(shí)間有所不同（地方時(shí)）
• 為了克服時(shí)間上的混亂，1884年在華盛頓召開了一次國(guó)際經(jīng)度會(huì)議（又稱國(guó)際子午線會(huì)議）， 會(huì)議上制定了全球性的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。它規(guī)定英國(guó)格林威治天文臺(tái)舊址為全球時(shí)間的中心點(diǎn)（零時(shí)區(qū)），并由它負(fù)責(zé)維護(hù)和計(jì)算
  • 格林威治天文臺(tái)觀測(cè)所門口墻上有一個(gè)標(biāo)志24小時(shí)的時(shí)鐘，顯示當(dāng)下的時(shí)間
    • 從1924年開始，格林威治天文臺(tái)每小時(shí)就會(huì)向全世界播報(bào)時(shí)間（截止到1979年）
    • 對(duì)全球而言，這里所設(shè)定的時(shí)間是世界時(shí)間參考點(diǎn)，全球都以格林威治的時(shí)間作為標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)定時(shí)間，這就是我們耳熟能詳?shù)摹父窳滞螛?biāo)準(zhǔn)時(shí)間 GMT」的由來
  • 其實(shí)選擇英國(guó)格林威治最主要原因是：當(dāng)時(shí)大部分的船只都已經(jīng)以格林威治子午線做為參考標(biāo)準(zhǔn)，畢竟曾經(jīng)的英國(guó)可是日不落帝國(guó)，大航海時(shí)代末便開始稱霸世界，拳頭里面出政權(quán)。
  • 格林威治天文臺(tái)在計(jì)時(shí)領(lǐng)域的權(quán)威是非常大的，譬如離我們最近的一次“時(shí)間風(fēng)波”：在即將跨世紀(jì)的時(shí)候，世界各國(guó)對(duì)21世紀(jì)到底應(yīng)該從2000年開始還是從2001年開始爭(zhēng)論不休，最終還是格林威治天文臺(tái)出面平息了爭(zhēng)論，開新聞發(fā)布會(huì)宣布21世紀(jì)始于2001年。
• 除了選定中心點(diǎn)作為時(shí)間時(shí)之外，它還規(guī)定將全球劃分為24個(gè)時(shí)區(qū)（東、西各12個(gè)時(shí)區(qū)）：
  • 地球繞自轉(zhuǎn)軸自西向東的轉(zhuǎn)動(dòng)（太陽東起西落），所以東時(shí)區(qū)的人會(huì)比西時(shí)區(qū)的人早一些看到太陽，從而時(shí)間上會(huì)早一點(diǎn)。
  • 因此，以通過格林威治的子午線作為劃分地球東西兩半球的經(jīng)度零度，按照地球自轉(zhuǎn)方向，每隔經(jīng)度15°劃分一個(gè)時(shí)區(qū)的方法，全球共分為24個(gè)時(shí)區(qū)：東1區(qū)至東12區(qū)，西1區(qū)至西12區(qū)，其中東西12區(qū)跨度都是7.5°也叫半時(shí)區(qū)。
  • 每差一個(gè)時(shí)區(qū)，區(qū)時(shí)相差一個(gè)小時(shí)，相差多少個(gè)時(shí)區(qū)，就相差多少個(gè)小時(shí)，這是理論時(shí)區(qū)。
  • 現(xiàn)實(shí)情況中為了避開國(guó)界線，有的時(shí)區(qū)的形狀并不規(guī)則，而且比較大的國(guó)家以國(guó)家內(nèi)部行政分界線為時(shí)區(qū)界線，被稱為法定時(shí)區(qū)。

問：中國(guó)有哪幾個(gè)時(shí)區(qū)？

中國(guó)大陸共橫跨5個(gè)時(shí)區(qū)，但是選用東八區(qū)時(shí)間作為全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。

中國(guó)用統(tǒng)一時(shí)間在溝通上確實(shí)方便得多，減少了很多不必要的麻煩。但是也帶來一些“小問題”，比如新疆的朋友（位于東5/6區(qū)）實(shí)際比東八區(qū)的北京時(shí)間晚了 2-3個(gè)小時(shí)，我們正常7點(diǎn)天黑準(zhǔn)備吃完飯的時(shí)候，新疆那邊還太陽當(dāng)空照呢

問：美國(guó)有幾個(gè)時(shí)區(qū)？

4個(gè)時(shí)區(qū)

UTC：世界協(xié)調(diào)時(shí)間

有一些表，上面標(biāo)識(shí)了GMT，則代表此表具有兩地時(shí)間功能，也就是同時(shí)可以顯示原居地和另一個(gè)國(guó)度的時(shí)間。

但也有些兩地時(shí)間表上看不到GMT字樣，出現(xiàn)的反而是UTC這3個(gè)英文字母。這是怎么回事呢？

• 事實(shí)上，UTC指的是Coordinated Universal Time－ 世界協(xié)調(diào)時(shí)間（又稱世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間、世界統(tǒng)一時(shí)間），它是以原子時(shí)作為計(jì)量單位的時(shí)間，計(jì)算結(jié)果極其嚴(yán)謹(jǐn)和精密。它比GMT時(shí)間更來得精準(zhǔn)，誤差值必須保持在0.9秒以內(nèi)，倘若大于0.9秒就會(huì)通過位于巴黎的國(guó)際地球自轉(zhuǎn)事務(wù)中央局發(fā)布的閏秒來“解決”。
• 不過對(duì)于現(xiàn)行表款來說，GMT與UTC的功能與精確度是沒有差別的。

原子時(shí)：物質(zhì)的原子內(nèi)部發(fā)射的電磁振蕩頻率為基準(zhǔn)的時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)。美國(guó)的物理實(shí)驗(yàn)市在2014年造出了人類歷史上最精確的原子鐘，50億年誤差1s，可謂相當(dāng)靠譜了。中國(guó)的銫原子鐘也能確保2000萬年誤差不超過1s。

大事記：1979年12月初內(nèi)瓦舉行的世界無線電行政大會(huì)通過決議，確定用“世界協(xié)調(diào)時(shí)間（UTC時(shí)間）”取代“格林威治時(shí)間（GMT時(shí)間）”，作為無線電通信領(lǐng)域內(nèi)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。

UTC和GMT都稱作世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，為毛有了GMT還搞出個(gè)UTC

• GMT：老的時(shí)間計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)來計(jì)算時(shí)間的，自轉(zhuǎn)一圈是一天，公轉(zhuǎn)一圈是一年。但是呢，地球公轉(zhuǎn)的軌道是橢圓形的，并且后來人們發(fā)現(xiàn)地球的自轉(zhuǎn)時(shí)間也并不是恒定的，這么一來就會(huì)造成有一天時(shí)間長(zhǎng)一些，有一天時(shí)間短一些的情況，誤差較大給人感覺時(shí)間不那么“精準(zhǔn)”了，因此迫切需要一個(gè)更加精準(zhǔn)的方案來計(jì)時(shí)，UTC誕生了。
• UTC：1967年人類制作出原子鐘，從而“發(fā)明”了UTC時(shí)間正式投入使用。它是真正意義上的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，以原子鐘所定義的秒長(zhǎng)為基礎(chǔ)，UTC時(shí)間認(rèn)為一個(gè)太陽日（一天）總是恒定的86400秒（24小時(shí)）。
• UTC是協(xié)調(diào)時(shí)間，含義為：一切以我為基準(zhǔn)，全部想我看齊。所以稱它為世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間是沒毛病的，而把GMT稱作格林威治當(dāng)?shù)貢r(shí)間更為合適（也叫舊的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間）。

由于在大多數(shù)情況下，UTC時(shí)間能與GMT時(shí)間互換。對(duì)此很多同學(xué)就丈二和尚摸不著頭腦了，他倆這不就一樣的嗎？

其實(shí)非也。這里用通俗易懂的一句話來告知它倆的聯(lián)系：

• UTC是標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間參照，像GMT（格林威治時(shí)間）、ET（美國(guó)東部時(shí)間）、PST（太平洋時(shí)間）、CST（北京時(shí)間）等等都是具體的時(shí)區(qū)時(shí)間。
• GMT能和UTC直接轉(zhuǎn)換，僅僅是因?yàn)榕銮蒅MT是0時(shí)區(qū)時(shí)間，數(shù)值上剛好和UTC是相等的（不需要精確到秒的情況下，二者可以視為相等），看起來一樣，但是概念含義上請(qǐng)務(wù)必區(qū)分開來哈。

UTC與偏移量

• 在日常生活中，我們所使用的時(shí)間肯定是本地時(shí)間。在只有GMT的時(shí)候，本地時(shí)間是通過時(shí)區(qū)計(jì)算出來的，而現(xiàn)在UTC才是標(biāo)準(zhǔn)參考，因此采用UTC和偏移量（Offset）的方式來表示本地時(shí)間：

這個(gè)偏移量可表示為：UTC -或UTC +，后面接小時(shí)數(shù),分鐘數(shù)。如：UTC +9:30表示澳大利亞中央標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，UTC +8表示中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。偏移量常見的表示形式有：±[hh]:[mm]、±[hh][mm]、±[hh]這三種方式均可。

舉個(gè)例子：現(xiàn)在UTC時(shí)間是10:30z（z表示偏移量=0），那么北京時(shí)間現(xiàn)在若是1630 +0800（下午4點(diǎn)半），對(duì)應(yīng)的紐約時(shí)間就是0530 -0500（早上5點(diǎn)半）。

注意：在UTC的世界里并無時(shí)區(qū)的概念，而是偏移量（時(shí)間點(diǎn)跟上偏移量才是一個(gè)正規(guī)的UTC時(shí)間），它和時(shí)區(qū)并無直接關(guān)系

可以看到偏移量可以精確到分鐘級(jí)別控制，非常精細(xì)化。全球只有24個(gè)時(shí)區(qū)（只能精確到小時(shí)），但偏移量有“無數(shù)個(gè)”。當(dāng)然嘍為了方便溝通，時(shí)間日期聯(lián)盟組織把世界主要國(guó)家/城市的偏移量匯總起來且都給取了個(gè)Time zone name名稱用于溝通，共好幾百個(gè)。 在可以這里看

CST時(shí)間

CST這個(gè)縮寫比較尷尬的是它可以同時(shí)代表四個(gè)不同的時(shí)間：

Central Standard Time (USA) UT-6:00

Central Standard Time (Australia) UT+9:30

China Standard Time UT+8:00

Cuba Standard Time UT-4:00

可見，CST可以同時(shí)表示美國(guó)，澳大利亞，中國(guó)，古巴四個(gè)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。

CST到底啥意思就看如何翻譯嘍，所以需要根據(jù)上下文語境自行抉擇

ISO

在時(shí)間日期上它全稱是ISO 8601，是一種日期/時(shí)間表示方法的規(guī)范。規(guī)定了一種明確的、國(guó)際上都能理解的日歷和時(shí)鐘格式。

這一ISO標(biāo)準(zhǔn)有助于消除各種日-日慣例、文化和時(shí)區(qū)對(duì)全球業(yè)務(wù)產(chǎn)生的影響。它提供了一種顯示日期和時(shí)間的方式，這種方式是明確定義的，對(duì)人和機(jī)器都是可以理解的。當(dāng)日期用數(shù)字表示時(shí)，它們可以以不同的方式進(jìn)行解釋。例如，01/05/12可以表示2012年1月5日或2012年5月1日。在個(gè)人層面上，這種不確定性可能非常令人沮喪，在商業(yè)環(huán)境中，它可能非常昂貴。在日期不明確的情況下，組織會(huì)議和交付、書寫合同和購(gòu)買機(jī)票都是非常困難的。

ISO 8601通過制定一種國(guó)際公認(rèn)的日期表示方式來解決這種不確定性：YYYY-MM-DD。例如 September 27, 2012就會(huì)被表示為2012-09-27。

很多開發(fā)語言內(nèi)置了一些常用的ISO標(biāo)準(zhǔn)日期/時(shí)間格式，如Java中的： - ISO.DATE：yyyy-MM-dd, e.g. “2000-10-31” - ISO.TIME：HH:mm:ss.SSSXXX, e.g. “01:30:00.000-05:00” - ISO.DATE_TIME：yyyy-MM-dd’T’HH:mm:ss.SSSXXX, e.g. “2000-10-31T01:30:00.000-05:00”.

DST：夏令時(shí)/夏日節(jié)約時(shí)間

DST（Daylight Saving Time），夏令時(shí)又稱夏季時(shí)間(Summer Time)

• 是指在夏天太陽升起的比較早時(shí)，將時(shí)鐘撥快一小時(shí)，以提早日光的使用。它是為節(jié)約能源而人為規(guī)定地方時(shí)間的制度（鼓勵(lì)人們?cè)缢缙?，不要浪費(fèi)電，夏天日照時(shí)間長(zhǎng)盡量多用自然資源）
• 每年的夏令時(shí)時(shí)間段還不一樣（一般在3月的第2個(gè)周日開始），比如美國(guó)2020年夏令時(shí)時(shí)間是：2020年3月8日 - 2020年11月1日。具體做法是：在3.8號(hào)這天將時(shí)鐘往前撥撥1個(gè)小時(shí)，11.1號(hào)這天還原回來。
• 中國(guó)在1986 - 1992年短暫搞過一段時(shí)間，但太麻煩就“廢棄”了

大事記：目前全世界有近110個(gè)國(guó)家每年要實(shí)行夏令時(shí)。 自2011年3月27日開始俄羅斯永久使用夏令時(shí)，把時(shí)間撥快一小時(shí)，不再調(diào)回。

冬令時(shí)

冬令時(shí)就是從夏令時(shí)調(diào)回來的時(shí)間，也就是時(shí)光倒退，2點(diǎn)變成1點(diǎn)的那個(gè)瞬間，這個(gè)1點(diǎn)就是冬令時(shí)的開始啦。其實(shí)冬令時(shí)才是英國(guó)“真正”的時(shí)間。夏令時(shí)的時(shí)間要往前調(diào)1個(gè)小時(shí)（+1），那么冬令時(shí)一到，時(shí)間是需要往后調(diào)1個(gè)小時(shí)（-1），這樣一加一減，互相抵消，英國(guó)就又回到了零時(shí)區(qū)。

11月2號(hào)凌晨1:59的時(shí)候。下一分鐘變成了凌晨1:00

時(shí)間戳

• 現(xiàn)實(shí)生活的世界里，時(shí)間是不斷向前的，如果向前追溯時(shí)間的起點(diǎn)，可能是宇宙出生時(shí)，又或是是宇宙出現(xiàn)之前，但肯定是我們目前無法找到的，我們不知道現(xiàn)在距離時(shí)間原點(diǎn)的精確距離。所以我們要表示時(shí)間， 就需要人為定義一個(gè)原點(diǎn)。它就是：格林威治時(shí)間(GMT)1970年1月1日的午夜0點(diǎn)0分0秒。

• 時(shí)間戳一般指的UNIX時(shí)間，或類UNIX系統(tǒng)（比如Linux、MacOS等）使用的時(shí)間表示方式。定義為：從UTC時(shí)間的1970-1-1 0:0:0起到現(xiàn)在的總秒數(shù)（秒是毫秒、微妙、納秒的總稱）。它不考慮閏秒，又名 Unix epoch、Unix time、POSIX time。

為什么要有時(shí)間戳

• 在某一個(gè)具體的時(shí)刻，時(shí)間戳只有一個(gè)，例如1567819100。在該時(shí)刻，用戶在中國(guó)、朝鮮、巴基斯坦、美國(guó)讀取的值都是一樣的，因?yàn)闀r(shí)間戳是相對(duì)于UTC時(shí)間的。
• 也就是說對(duì)于一家跨國(guó)公司來說，某個(gè)訂單發(fā)生的時(shí)間，記錄成時(shí)間戳的形式，然后在轉(zhuǎn)換為不同的時(shí)刻

網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議

為什么要引入

• 上面我們說到，時(shí)間戳是不考慮閏秒的。
• 但是不可忽略的一個(gè)case：由于閏秒的存在，那么當(dāng)閏秒發(fā)生時(shí)，就極有可能出現(xiàn)同一個(gè)時(shí)間戳表示兩個(gè)時(shí)刻的情況（類似時(shí)鐘回?fù)埽议c秒還沒規(guī)律所以無法程序式的避免，怎么破？
• 這個(gè)時(shí)候就需要一種專門的對(duì)時(shí)協(xié)議來保證了，它就是：網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議。

是什么

• 網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議 Network Time Protocol（NTP）是用來使計(jì)算機(jī)時(shí)間同步化的一種協(xié)議，它可以使計(jì)算機(jī)對(duì)其服務(wù)器或時(shí)鐘源（如石英鐘，GPS等等)做同步化，它可以提供高精準(zhǔn)度的時(shí)間校正（LAN上與標(biāo)準(zhǔn)間差小于1毫秒，WAN上幾十毫秒），且可介由加密確認(rèn)的方式來防止惡毒的協(xié)議攻擊。

• NTP的目的是在無序的Internet環(huán)境中提供精確和健壯的時(shí)間服務(wù)，各大操作系統(tǒng)（windows/Linux）對(duì)NTP都有實(shí)現(xiàn)。

時(shí)間點(diǎn)、時(shí)間段、時(shí)長(zhǎng)

我們可以把時(shí)間想象成一個(gè)向前和向后都無限延申的實(shí)數(shù)軸，那么：

• 時(shí)間點(diǎn)是數(shù)軸上的一個(gè)點(diǎn)
• 時(shí)間段就是兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間確定的一個(gè)區(qū)間
• 時(shí)長(zhǎng)（時(shí)間長(zhǎng)度）就是一個(gè)有正負(fù)號(hào)的標(biāo)量，它是兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之差，不屬于數(shù)軸