引言
在【JVM时区配置-两行代码让我们一帮子人熬了一个通宵】描述了由于代码BUG导致存储到数据库的时间比正常时间少八小时的案例。当时分析的时候发现log4j打印的日志文件中日期时间都是正确的，下面对这个问题进行下验证和分析。
测试环境
java version
java version "1.8.0_341" Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_341-b10) Java HotSpot(TM) Client VM (build 25.341-b10, mixed mode, sharing)
pom
<dependency> <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId> <artifactId>log4j-api</artifactId> <version>2.19.0</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId> <artifactId>log4j-core</artifactId> <version>2.19.0</version> </dependency>
测试代码&配置
import org.apache.logging.log4j.LogManager; import org.apache.logging.log4j.Logger; import java.util.TimeZone; public class Log4jTimezoneTest { private static Logger LOGGER = LogManager.getLogger(); public static void main(String[] args){ // JVM默认时区：东八区 LOGGER.info("Hello World!"); // 模拟应用问题场景：改变JVM默认时区 TimeZone.setDefault(TimeZone.getTimeZone("GMT")); LOGGER.info("Hello World!"); } }
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <Configuration> <Appenders> <Console name="Console" target="SYSTEM_OUT"> <PatternLayout pattern="%d [%t] %-5level %c:%M(%L) - %msg%n"/> </Console> </Appenders> <Loggers> <Root level="DEBUG"> <AppenderRef ref="Console"/> </Root> </Loggers> </Configuration>
分析过程
FixedDateFormat
一路跟踪代码，最终格式化日期时间的类是：org.apache.logging.log4j.core.util.datetime.FixedDateFormat。
基本使用
import org.apache.logging.log4j.core.util.datetime.FixedDateFormat; import java.util.TimeZone; public class TimeZoneTest { public static void main(String[] args){ long time = System.currentTimeMillis(); // 默认时区为东八区 FixedDateFormat fixedDateFormat = FixedDateFormat.createIfSupported(null); String str = fixedDateFormat.format(time); System.out.println(str); // 改变默认时区为零时区 TimeZone.setDefault(TimeZone.getTimeZone("GMT")); fixedDateFormat = FixedDateFormat.createIfSupported(null); str = fixedDateFormat.format(time); System.out.println(str); } }
初始化
FixedDateFormat在初始化的时候配置了时区信息。
FixedFormat
枚举类型，定义了日期时间的各种样式。下面以FixedFormat.ISO8601为例解释下各个字段的含义：
ISO8601("yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss,SSS", "yyyy-MM-dd'T'", 2, ':', 1, ',', 1, 3, null)
| 字段 | 字段示例 | 说明 |
| pattern | yyyy-MM-dd’T’HH:mm:ss,SSS | 日期时间格式 |
| datePattern | yyyy-MM-dd’T’ | 日期格式 |
| escapeCount | 2 | pattern中T两边单引号的个数 |
| timeSeparator | : | 小时与分钟、分钟与秒之间的分隔符 |
| timeSepLength | 1 | timeSeparator字符长度 |
| millisSeparator | , | 秒与毫秒之间的分隔符 |
| millisSepLength | 1 | millisSeparator字符长度 |
| secondFractionDigits | 3 | millisSeparator后面时间字符的长度 |
| timeZoneFormat | null，其他示例：+08、+0800、+08:00 | 日期时间格式中是否显示时区信息，类型为FixedTimeZoneFormat，三种样式：HH、HHMM、HHCMM |
format
1.初始化char数组
// double size for locales with lengthy DateFormatSymbols final char[] result = new char[length << 1];
char数组用于存放格式化后的pattern数据。
2.计算从当天午夜开始的毫秒数
midnightToday：当天午夜时间戳，默认值为0；
midnightTomorrow：明天午夜时间戳，默认值为0；
这里是个缓存的逻辑：
如果待格式化的时间戳在midnightToday和midnightTomorrow之间，则直接返回：【待格式化时间戳】减去【midnightToday】；否则执行下面计算并缓存相应的值：
2.2.1格式化日期并缓存
对于一个时间戳来说从零点到24点之间，日期部分是不变的，所以解析并缓存起来。
private void updateCachedDate(final long now) { if (fastDateFormat != null) { final StringBuilder result = fastDateFormat.format(now, new StringBuilder()); cachedDate = result.toString().toCharArray(); dateLength = result.length(); } }
2.2.2计算当前午夜时间戳
midnightToday = calcMidnightMillis(now, 0);
2.2.3计算明天午夜时间戳
与2.2.2不同的是addDays是1。
midnightTomorrow = calcMidnightMillis(now, 1);
2.3时间戳【减】当前午夜时间戳
return currentTime - midnightToday;
3.将缓存的日期写入字符数组
private void writeDate(final char[] buffer, final int startPos) { if (cachedDate != null) { System.arraycopy(cachedDate, 0, buffer, startPos, dateLength); } }
4.将【午夜开始的毫秒数】转换为时、分、秒… …
小结
FixedDateFormat在初始化的时候对时区进行了配置，当系统默认时区变化的时候，并不会影响到FixedDateFormat中的时区配置。
Benchmark
在日常开发中，少不了日期时间格式化，通常的使用方式：
- SimpleDateFormat，非线程安全
- DateTimeFormatter，线程安全
- log4j中FixedDateFormat、FastDateFormat
一起讨论
假设现在有一套系统部署在东八区，由于业务需求，需要在零时区也部署一套，涉及到时区方面如何考虑？
