Java - 从本地时间转换为 UTC 历史时间

Question

除了时钟回滚一小时的情况外，在给定国家代码和时区更改时间列表的情况下，可以通过编程方式确定时区。

例如，如果您知道英国的时钟在每年 3 月的最后一个星期日凌晨 1 点和 10 月的最后一个星期日凌晨 2 点发生变化，那么给定历史或 future 的“本地”时间，您就可以确定 UTC 时间。

我的问题是，Java 中是否有任何内置方法可以确定此信息 - 不仅可以确定当前时间，还可以确定历史时间？

Answer 1

事情没那么简单，因为时区的规则(可能/可以/做)一直在变化。

... if you know that on the last Sunday of every March at 1am and October at 2am the clocks change in the UK

并非所有历史日期都是如此。 In the 70's您会注意到，一些 DST 更改发生在 3 月中旬，而不是最后一个星期日，例如 1974 年和 1975 年，DST 分别于 3 月 17 日和 16 日开始。另请注意，它从凌晨 2 点开始，而不是凌晨 1 点 ( only in 1981 it was changed to start at 1 AM )。

无论如何，Java 包含来自 IANA 的所有时区数据(包括历史数据)，因此您只需使用内置类，API 即可完成所有数学运算:

// London timezone
ZoneId londonTimezone = ZoneId.of("Europe/London");

// the historical local date/time I want to check (March 16th 1975, 3 AM)
LocalDateTime localDt = LocalDateTime.of(1975, 3, 16, 3, 0, 0);

// convert to UK timezone (1975-03-16T03:00+01:00)
ZonedDateTime londonDt = localDt.atZone(londonTimezone);

// convert to UTC (1975-03-16T02:00:00Z)
Instant instant = londonDt.toInstant();

在上面的代码中，我创建了本地时间 1975 年 3 月 16 日凌晨 3 点(即 after the DST transition, that occurred at 2 AM) 。

当我将其转换为伦敦时区时，结果为 1975-03-16T03:00+01:00 - 偏移量为 +01:00(比 UTC 早一小时)，因为 DST 是有效。将其转换为 UTC，结果为 1975-03-16T02:00:00Z。

With the exception of when clocks roll back an hour...

其实，有一个办法可以解决这个问题。使用London's DST transition in 1975 ，夏令时于 10 月 26 日结束:凌晨 3 点，时钟被调回到凌晨 2 点，因此凌晨 2 点到 2:59 之间的所有本地时间都存在两次。如何解决这种歧义？

// London timezone
ZoneId londonTimezone = ZoneId.of("Europe/London");

// October 26th 1975, 2 AM - the ambiguous local time in London, due to DST end
LocalDateTime localDt = LocalDateTime.of(1975, 10, 26, 2, 0, 0);
// convert to UK timezone (default is the local time in DST: 1975-10-26T02:00+01:00)
ZonedDateTime londonDt = localDt.atZone(londonTimezone);

// get the date in DST (1975-10-26T02:00+01:00)
System.out.println(londonDt.withEarlierOffsetAtOverlap());
// get the date after DST ends (1975-10-26T02:00Z)
System.out.println(londonDt.withLaterOffsetAtOverlap());

方法withEarlierOffsetAtOverlap()和withLaterOffsetAtOverlap()分别返回DST结束之前和之后对应的日期/时间，解决了歧义。

这些方法中的每一个都会返回一个新的 ZonedDateTime 实例(每个实例对应于不同的 UTC 时刻)，您可以对它们调用 toInstant() 来获取对应的UTC 即时。

始终使用这两种方法来获取转换之前和之后的日期/时间。不要尝试增加或减少一小时，因为并非所有转换都会将时钟更改 1 小时:

• 在豪勋爵群岛(澳大利亚)，clocks change 30 minutes during DST
• 2011年，Samoa changed from -10:00 to +14:00 (他们切换到国际日期变更线的另一边， skipping a whole local day ) - 这与 DST 无关，这是一个“永久”更改(永久更改，直到再次更改 - 时区规则由政府定义，因此它们是始终可能发生变化)

It is possible to programmatically determine the timezone, given a country-code and a list of times at which the timezone changes

这是可能的，但请注意，同一个国家可以有多个时区，特别是像美国(非洲大陆有 4 个时区，加上阿拉斯加和夏威夷)、俄罗斯(超过 10 个)、巴西(4 - 实际上是有更多，因为有些州有夏令时，但其他州没有)，等等。

无论如何，给定国家代码，您可以检查 this file并获取该国家/地区的所有时区。然后，对于每个时区，您运行与此类似的代码来比较发生转换时的所有日期:

ZoneId londonTimezone = ZoneId.of("Europe/London");
ZoneRules rules = londonTimezone.getRules();

// get all the transitions (dates when the offset changes)
rules.getTransitions().forEach(t -> {
    // UTC instant when the change occurs
    Instant instant = t.getInstant();

    // local date/time before the transition
    LocalDateTime before = t.getDateTimeBefore();
    // UTC offset before the transition
    ZoneOffset offsetBefore = t.getOffsetBefore();

    // local date/time after the transition
    LocalDateTime after = t.getDateTimeAfter();
    // UTC offset afger the transition
    ZoneOffset offsetAfter = t.getOffsetAfter();

    // is GAP (clock shifts forward - local times are skipped)
    boolean gap = t.isGap();
    // is overlap (clock shifts backwards - local times can happen twice) 
    boolean overlap = t.isOverlap();

    // *** You can use the data above to check if the transition date matches your list***
});

有些区域有转换规则而不仅仅是转换，因此您还必须检查转换规则列表:

rules.getTransitionRules().forEach(rule -> {
    // get a transition for specific year
    ZoneOffsetTransition transition = rule.createTransition(2018);

    // use the transition the same as above (getInstant(), getDateTimeBefore(), etc)
});