在後台server 的開發中,經常需要基於日期、時間的比較、計算。類似的功能需求可能有:判斷今天是星期幾,判斷兩個時間是否在同一天,是否在同一周,判斷當前時間是否在每日的特定時段內等等。雖然有系統函數localtime()可以很好的獲取日期相關的詳細信息,但由於其獲取的信息足夠詳細,以至於在某些特定的簡單功能上,使用localtime()實際上是有多余的開銷。對於一些簡單的判斷,我們推薦采用更簡單、更原始、更易於理解的方式來實現。
在Unix/Linux下,系統時間以time_t類型表示,本質上是一個整形數值,數值含義為從歷史上的一個基准點開始(格林威治時間1970年1月1日零點),至當前時刻持續的秒數。在Linux下,time_t被定義long類型,即有符號整型。
考慮到中國與格林威治的時區不同,對中國來說,時間的基准起始點是1970年1月1日早八點整。對於任意時區,time_t的表示規則可以由下圖表示。
如上,T0 = 0,表示起始時間;T1為即T0以後,第一天的零點時間;T2則表示第二天的零點時間;可以看出,對於不同時區,表示規律上的區別只是T1取值不同。從 T1時刻開始,T1,T2,T3...,Tn是一個等差序列,公差為一天的時間秒數,記為D = 86400(60*60*24)。
對於任意一個時間,可以表示成:
t = T1 + k × D + m …. 公式1
其中T1是一個時區相關的常量,m為本天之內的秒數,k可以理解為歷史上的天數
經過變形可得出 k =(t - T1 - m) / D
由於m < D 可進一步簡化:
k = (t - T1) / D …. 公式2
k為t時刻所在當天,自T0開始的天數。
對於時刻t,其所在當天零點的時間:
tz = T1 +(t - T1) / D × D …. 公式3
tz為 t時刻所在當天零點時間。
基於公式2我們可以判斷任意兩個時刻t1,t2是否是同一天,基於公式3我們可以求出時刻t1在所在當天所處的時段。基於這兩個公式我們還可以擴展更多的相關於天的日期計算,而很容易看出,公式所使用的計算僅僅為整數數值運算而已。
對於星期的計算,我們可以仿造上面的思路。所不同的只有T1的取值為第一個星期的起始時間,如周一的早上零點時刻;D的取值為一周的秒數604800(86400*7)。
通過任意時刻t,我們可以求出其所在當前的零點時間,可以求出所在星期的開始時間,再通過簡單的比較,也很容易實現計算出當天星期幾等一些相關的擴展,在此不再一一贅述。
結果說明
[root@VM_174_171_CentOS unixtime]# g++ -g -o unixtime_simplify unixtime_simplify.cpp
[root@VM_174_171_centos unixtime]# ./unixtime_simplify
Today zero time ==> 1445097600
Week begin time ==> 1444579200
Week end time ==> 1445183999
Is in same day ==> (currtime|one_hour_after = 1), (currtime|one_day_after = 0)
Is in same week ==> (currtime|one_week_after = 0), (one_day_after|one_week_after = 1)
[root@VM_174_171_centos unixtime]# date
Sun Oct 18 13:17:37 CST 2015
[root@VM_174_171_centos unixtime]# date -d @1445097600
Sun Oct 18 00:00:00 CST 2015
[root@VM_174_171_centos unixtime]# date -d @1444579200
Mon Oct 12 00:00:00 CST 2015
[root@VM_174_171_centos unixtime]# date -d @1445183999
Sun Oct 18 23:59:59 CST 2015
在一些活動、任務邏輯中,常常會需要一個類似自然日內統計的數值,過了一天則數值清零。
對於這種需求,我們通常是以 [數值,更新時間] 來表示,在訪問時刻進行時間比較,超過時效則清零。以按自然日清零規則來舉例,即是在GetValue(), AddValue()時,判斷數值的上次更新時間t_upd, 如果IsInSameDay(t_upd, t_now)則當前數值依然有效,否則清零數值後再進行相關操作。每次修改數值時都將t_upd更新成當前時刻。
對於不同時區,公式的區別僅僅在於T1的取值,公式的形式和使用並不需要變化。
一種方式是將T1定義成宏,在國際化時對不同時區的版本,使用不同的T1數值。
另一種方式是將T1定義成全局變量,並在server啟動時使用系統的localtime()函數,將T1按當地時區進行合適的初始化取值。
由於每年的天數、每個月的天數不是固定不變的,所以本文的計算思路不適用於每月幾號這樣的時間點的判斷,基於以往的經驗,特定月份特定日期的功能需求並不是很普遍,對於這些功能還是使用localtime()函數來的方便一些。