Java与MySQL时区

一、CST 时区混乱

CST是一个混乱的时区，它有四种含义：

美国标准时间 Central Standard Time (USA)：UTC-06:00（或UTC-05:00）。夏令时：3月11日至11月7日，使用 UTC-05:00；冬令时：11月8日至次年3月11日，使用 UTC-06:00
澳大利亚标准时间 Central Standard Time (Australia)：UTC+09:30
中国标准时 China Standard Time：UTC+08:00
古巴标准时 Cuba Standard Time：UTC-04:00

中国其实也实行过夏令时，（1992年之后中国已经没有再实行过夏令时了），当实行夏令时，中国标准时间的时区偏移量就是+09:00，当非夏令时，中国标准时间的时区偏移量就是+08:00

CST在Linux、MySQL、Java中的含义：

在Linux或MySQL中，CST表示的是：中国标准时间(UTC+08:00)
在Java中，CST表示的是：中央标准时间（美国标准时间）(UTC-05:00或UTC-06:00)

注：Java 的 Date 中的CST是表示的中国标准时间

早期基准是：GMT（格林尼治标准时间）
后来基准是：UTC（协调世界时）

二、Java 时区

@Test
public void testTimeZone() {
    TimeZone defaultTZ = TimeZone.getDefault();
    TimeZone shanghaiTZ = TimeZone.getTimeZone("Asia/Shanghai");
    TimeZone chinaTZ = TimeZone.getTimeZone("GMT+08:00");
    TimeZone tokyoTZ = TimeZone.getTimeZone("Asia/Tokyo");
    TimeZone utc = TimeZone.getTimeZone("UTC");
    TimeZone gmt = TimeZone.getTimeZone("GMT");
    TimeZone cst = TimeZone.getTimeZone("CST");

    Date date = new Date(0L);
    SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

    sdf.setTimeZone(defaultTZ);
    System.out.println(String.format("%-15s %-15s %s", defaultTZ.getID(), defaultTZ.getDisplayName(), sdf.format(date)));

    sdf.setTimeZone(shanghaiTZ);
    System.out.println(String.format("%-15s %-15s %s", shanghaiTZ.getID(), shanghaiTZ.getDisplayName(), sdf.format(date)));

    sdf.setTimeZone(chinaTZ);
    System.out.println(String.format("%-15s %-15s %s", chinaTZ.getID(), chinaTZ.getDisplayName(), sdf.format(date)));

    sdf.setTimeZone(tokyoTZ);
    System.out.println(String.format("%-15s %-15s %s", tokyoTZ.getID(), tokyoTZ.getDisplayName(), sdf.format(date)));

    sdf.setTimeZone(utc);
    System.out.println(String.format("%-15s %-15s %s", utc.getID(), utc.getDisplayName(), sdf.format(date)));

    sdf.setTimeZone(gmt);
    System.out.println(String.format("%-15s %-15s %s", gmt.getID(), gmt.getDisplayName(), sdf.format(date)));

    sdf.setTimeZone(cst);
    System.out.println(String.format("%-15s %-15s %s", cst.getID(), cst.getDisplayName(), sdf.format(date)));
}

控制台输出：

Asia/Shanghai   中国标准时间          1970-01-01 08:00:00
Asia/Shanghai   中国标准时间          1970-01-01 08:00:00
GMT+08:00       GMT+08:00       1970-01-01 08:00:00
Asia/Tokyo      日本标准时间          1970-01-01 09:00:00
UTC             协调世界时           1970-01-01 00:00:00
GMT             格林尼治标准时间        1970-01-01 00:00:00
CST             北美中部标准时间        1969-12-31 18:00:00

在Java中，CST表示的是：中央标准时间（美国标准时间）(UTC-05:00或UTC-06:00)

Java 设置默认时区：

通过代码指定，TimeZone.setDefault(timeZone)
通过JVM参数指定，-Duser.timezone=Asia/Shanghai
通过环境变量指定，export TZ=Asia/Shanghai

三、MySQL 服务端时区

system_time_zone (系统时区)：在 MySQL 启动时会检查当前系统的时区并根据系统时区设置全局参数 system_time_zone 的值，默认值一般为 CST
time_zone (全局时区或当前会话时区)

可通过 SQL 语句查看：

mysql> show global variables like '%time_zone%';
+------------------+--------+
| Variable_name    | Value  |
+------------------+--------+
| system_time_zone | CST    |
| time_zone        | SYSTEM |
+------------------+--------+
2 rows in set (0.00 sec)

四、Java 与 MySQL 时区转换

1. jdbc 驱动

url : jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/nginx_log?serverTimezone=GMT%2B9

对于 mysql-connector-java-8.0.18.jar，设置 jdbc 的 serverSession 时区有：

获得 mysql 服务端的 time_zone 值，若 time_zone 为 SYSTEM，获得 system_time_zone 的值，可叫做服务端配置的时区
获取 url 配置的 serverTimezone 的值，可叫做客户端配置的时区
若 serverTimezone 为 null，设置 serverSession 的时区是服务端的时区；若 serverTimezone 有值，设置 serverSession 的时区是客户端的时区

设置 serverSession 时区优先级：

time_zone 是 SYSTEM，serverTimezone > system_time_zone
time_zone 不是 SYSTEM，serverTimezone > time_zone

注：从 mysql 服务端获得 system_time_zone 若为 CST，java 中 CST 表示 UTC-05:00 或 UTC-06:00

// com.mysql.cj.protocol.a.NativeProtocol.java
    public void configureTimezone() {
        String configuredTimeZoneOnServer = this.serverSession.getServerVariable("time_zone");

        if ("SYSTEM".equalsIgnoreCase(configuredTimeZoneOnServer)) {
            configuredTimeZoneOnServer = this.serverSession.getServerVariable("system_time_zone");
        }

        String canonicalTimezone = getPropertySet().getStringProperty(PropertyKey.serverTimezone).getValue();

        if (configuredTimeZoneOnServer != null) {
            // user can override this with driver properties, so don't detect if that's the case
            if (canonicalTimezone == null || StringUtils.isEmptyOrWhitespaceOnly(canonicalTimezone)) {
                try {
                    canonicalTimezone = TimeUtil.getCanonicalTimezone(configuredTimeZoneOnServer, getExceptionInterceptor());
                } catch (IllegalArgumentException iae) {
                    throw ExceptionFactory.createException(WrongArgumentException.class, iae.getMessage(), getExceptionInterceptor());
                }
            }
        }

        if (canonicalTimezone != null && canonicalTimezone.length() > 0) {
            this.serverSession.setServerTimeZone(TimeZone.getTimeZone(canonicalTimezone));

            //
            // The Calendar class has the behavior of mapping unknown timezones to 'GMT' instead of throwing an exception, so we must check for this...
            //
            if (!canonicalTimezone.equalsIgnoreCase("GMT") && this.serverSession.getServerTimeZone().getID().equals("GMT")) {
                throw ExceptionFactory.createException(WrongArgumentException.class, Messages.getString("Connection.9", new Object[] { canonicalTimezone }),
                        getExceptionInterceptor());
            }
        }

        this.serverSession.setDefaultTimeZone(this.serverSession.getServerTimeZone());
    }

对于 mysql-connector-java-8.0.29.jar 驱动，设置 jdbc 的 serverSession 时区有：

获取 url 配置的 serverTimezone 的值，可叫做客户端配置的时区
若 serverTimezone 为 null，设置 serverSession 的时区是 java 的默认时区；若 serverTimezone 有值，设置 serverSession 的时区是客户端的时区

设置 serverSession 时区优先级：

serverTimezone > java 默认时区

// com.mysql.cj.protocol.a.NativeProtocol.java
    public void configureTimeZone() {
        String connectionTimeZone = getPropertySet().getStringProperty(PropertyKey.connectionTimeZone).getValue();

        TimeZone selectedTz = null;

        if (connectionTimeZone == null || StringUtils.isEmptyOrWhitespaceOnly(connectionTimeZone) || "LOCAL".equals(connectionTimeZone)) {
            selectedTz = TimeZone.getDefault();

        } else if ("SERVER".equals(connectionTimeZone)) {
            // Session time zone will be detected after the first ServerSession.getSessionTimeZone() call.
            return;

        } else {
            selectedTz = TimeZone.getTimeZone(ZoneId.of(connectionTimeZone)); // TODO use ZoneId.of(String zoneId, Map<String, String> aliasMap) for custom abbreviations support
        }

        this.serverSession.setSessionTimeZone(selectedTz);

        if (getPropertySet().getBooleanProperty(PropertyKey.forceConnectionTimeZoneToSession).getValue()) {
            // TODO don't send 'SET SESSION time_zone' if time_zone is already equal to the selectedTz (but it requires time zone detection)

            StringBuilder query = new StringBuilder("SET SESSION time_zone='");

            ZoneId zid = selectedTz.toZoneId().normalized();
            if (zid instanceof ZoneOffset) {
                String offsetStr = ((ZoneOffset) zid).getId().replace("Z", "+00:00");
                query.append(offsetStr);
                this.serverSession.getServerVariables().put("time_zone", offsetStr);
            } else {
                query.append(selectedTz.getID());
                this.serverSession.getServerVariables().put("time_zone", selectedTz.getID());
            }

            query.append("'");
            sendCommand(getCommandBuilder().buildComQuery(null, query.toString()), false, 0);
        }
    }

综上：解决时区问题，可设置 url 中的 serverTimezone，serverTimezone 与 mysql 服务端的 system_time_zone 保持一致

2.java 与 mysql

Java 系统时区：Asia/Shanghai(东8区)
JDBC 数据库连接时区：serverTimezone=-5
MySQL 全局时区：time_zone=+08:00

jdbc

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