业务系统-全球化多时区的解决思路

本人前段时间经历了一个全球化的报表项目(java+mysql)，刚开始业务只在国内开展，所有报表用户都是中国人，涉及时间/日期的数据，统一用北京时间即可。后来业务逐渐扩大到海外市场，很多国外用户也会使用该系统，这样默认用北京时间来显示就不太友好了。

 仔细分析一下，主要是几个关键点：

一、数据查询

当中国用户来查看报表时，通常是在国内，查询某张报表时，传入的查询日期参数 ：比如 2020-04-06 00:00:00 ~ 2020-04-07 00:00:00，这2个字符串传到服务端，应该理解为北京时间(GMT+08:00)。

而当海外用户，比如"东京"的用户来查看时，同样还是 2020-04-06 00:00:00 ~ 2020-04-07 00:00:00，服务端收到这2个字符串时，应该理解为东京时间(GMT+09:00)时间。

所以，首先要改造的地方在于"查询参数"，必须新增一个额外的时区参数，类似 timeZone:"GMT+08:00"之类，这样服务端才能知道用户所在时区。

二、数据存储

大多数公司的业务系统都是存储在mysql之类的关系型数据库中，通常在项目初期，全球化问题暂时不会考虑，部署在中国区的mysql实例，默认就是北京的东8区，即：GMT+08:00。

业务扩展到海外后，如果db性能还跟得上，仍然建议集中存储到原来的实例上，即数据存储仍然还是采用默认的GMT+08:00的北京时间存储。海外用户如果要访问加速，可以在当地部署数据副本，把主库的数据同步过去（方案有很多，大家可以自行网上查阅）。

这样的好处是，数据写入部分不用作任何修改。

三、时间的匹配及展示

有了前面2个前提，后面的事情就好做了，先来看日期字段的sql where 匹配：

3.1 根据查询参数中的timeZone，把传入的日期字符串，视为当地时间，统一转换成北京时间（在java层做转换即可，文章最后会给出转换代码），这样就跟db中的时区一致，原来的sql语句不用任何调整.

3.2 在数据展示时，把db中查出来的时间(默认北京时间)，根据timeZone转换成当地时间显示，仍然只需要在java层输出数据时做转换 。

四、一些按天汇总的job调整

有些报表，是按“自然天”跑定时job汇总统计，比如每天统计 当地时间0点到23:59:59的订单总数。在只有中国业务的时期，这个统计的时间段范围就是北京时间的每天00:00:00 ~ 23:59:59，但是有海外业务后，当地的自然天，就不再是北京时间的00:00:00 ~ 23:59:59了，思路还是类似的：先将当地自然天的00:00:00 ~ 23:59:59，转换成北京时间对应的时间段.

比如：对于东京地区而言，2020-04-06 00:00:00 ~ 2020-04-06 23:59:59，其实对应北京时间的2020-04-05 23:00:00 ~ 2020-04-06 22:59:59. 仍然只需要在job计算的入口，统一换成北京时间的24小时区间段，再计算即可。

该方案理论上没问题，但实际落地时会有些复杂，比如：原来的job，每天0点后，算前1天的即可，只要跑一次，现在海外用户加进来后，比如有3个海外地区，job就要在额外的3个时间点，分别计算各个地区的自然天汇总数据。可能需要把原来的job部署多份（或配置多个启动的时间点），然后在每个不同的时间点，要有各自的逻辑，计算指定地区的数据。

所以，还有另一个思路：把按天计算的报表，汇总的时间颗粒度细化，变成按小时计算，每个小时汇总前1个小时的数据，1个小时一条记录，然后不同时区的用户在查看时，根据当地自然天，查询出对应匹配的24条记录，最后做个简单的sum即可。这样job就不用区别对待各个地区，逻辑是统一的，对所有地区，只算上1个小时数据。

最后贴一段时区转换的工具代码：

import java.time.*;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.Date;

public class DateTest {

    public static void main(String[] args) {
        Date now = new Date();//中国部署的服务器，通常时间即为北京时间GMT+08:00
        String pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS";

        System.out.println("北京时间(GMT+08:00)：");
        System.out.println(now);

        System.out.println("转换成东京时间(GMT+09:00)字符串:");
        System.out.println(toTargetDateTimeString(now, "GMT+9", pattern));
        System.out.println("转换成东京时间(GMT+09:00):");
        System.out.println(toTargetDate(now, "GMT+9"));

        System.out.println("
东京时间(GMT+09:00)字符串：");
        String gmt9DateTimeString = "2020-04-06 14:32:52.534";
        System.out.println(gmt9DateTimeString);
        System.out.println("转换成北京时间(GMT+08:00)字符串：");
        System.out.println(toTargetDateTimeString(gmt9DateTimeString, "GMT+9", pattern, "GMT+8"));
        System.out.println("转换成北京时间(GMT+08:00)：");
        System.out.println(toTargetDate(gmt9DateTimeString, "GMT+9", pattern, "GMT+8"));
    }

    /**
     * @param date
     * @param targetGMT
     * @return
     */
    public static Date toTargetDate(Date date, String targetGMT) {
        return toDate(LocalDateTime.ofInstant(date.toInstant(), ZoneId.of(targetGMT)));
    }

    /**
     * date -> 目标GMT时区字符串
     *
     * @param date
     * @param targetGMT
     * @param pattern
     * @return
     */
    public static String toTargetDateTimeString(Date date, String targetGMT, String pattern) {
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern(pattern);
        return LocalDateTime.ofInstant(date.toInstant(), ZoneId.of(targetGMT)).format(formatter);
    }

    /**
     * 将原GMT时区的日期字符串->目标GMT时区的日期字符串
     *
     * @param srcDateTimeString
     * @param srcGMT
     * @param pattern
     * @param targetGMT
     * @return
     */
    public static String toTargetDateTimeString(String srcDateTimeString, String srcGMT, String pattern, String targetGMT) {
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern(pattern);
        LocalDateTime srcLocalDateTime = LocalDateTime.parse(srcDateTimeString, formatter);
        ZonedDateTime srcZonedDateTime = srcLocalDateTime.atZone(ZoneId.of(srcGMT));
        LocalDateTime targetLocalDateTime = LocalDateTime.ofInstant(srcZonedDateTime.toInstant(), ZoneId.of(targetGMT));
        return targetLocalDateTime.format(formatter);
    }

    /**
     * 将原GMT时区的日期字符串->目标GMT时区的Date
     *
     * @param srcDateTimeString
     * @param srcGMT
     * @param pattern
     * @param targetGMT
     * @return
     */
    public static Date toTargetDate(String srcDateTimeString, String srcGMT, String pattern, String targetGMT) {
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern(pattern);
        LocalDateTime srcLocalDateTime = LocalDateTime.parse(srcDateTimeString, formatter);
        ZonedDateTime srcZonedDateTime = srcLocalDateTime.atZone(ZoneId.of(srcGMT));
        LocalDateTime targetLocalDateTime = LocalDateTime.ofInstant(srcZonedDateTime.toInstant(), ZoneId.of(targetGMT));
        return toDate(targetLocalDateTime);
    }

    /**
     * Date -> LocalDateTime
     *
     * @param date
     * @return
     */
    public static LocalDateTime toLocalDateTime(Date date) {
        Instant instant = date.toInstant();
        ZoneId zone = ZoneId.systemDefault();
        return LocalDateTime.ofInstant(instant, zone);
    }

    /**
     * Date -> LocalDate
     *
     * @param date
     * @return
     */
    public static LocalDate toLocalDate(Date date) {
        Instant instant = date.toInstant();
        ZoneId zone = ZoneId.systemDefault();
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.ofInstant(instant, zone);
        return localDateTime.toLocalDate();
    }

    /**
     * Date -> LocalTime
     *
     * @param date
     * @return
     */
    public static LocalTime DateToLocalTime(Date date) {
        Instant instant = date.toInstant();
        ZoneId zone = ZoneId.systemDefault();
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.ofInstant(instant, zone);
        return localDateTime.toLocalTime();
    }


    /**
     * LocalDateTime -> Date
     *
     * @param localDateTime
     * @return
     */
    public static Date toDate(LocalDateTime localDateTime) {
        ZoneId zone = ZoneId.systemDefault();
        Instant instant = localDateTime.atZone(zone).toInstant();
        return Date.from(instant);
    }

    /**
     * ZonedDateTime -> Date
     *
     * @param zonedDateTime
     * @return
     */
    public static Date toDate(ZonedDateTime zonedDateTime) {
        Instant instant = zonedDateTime.toInstant();
        return Date.from(instant);
    }


    /**
     * LocalDate -> Date
     *
     * @param localDate
     * @return
     */
    public static Date toDate(LocalDate localDate) {
        ZoneId zone = ZoneId.systemDefault();
        Instant instant = localDate.atStartOfDay().atZone(zone).toInstant();
        return Date.from(instant);
    }

    /**
     * LocalDate,LocalTime -> LocalTimeToDate
     *
     * @param localDate
     * @param localTime
     */
    public static Date toDate(LocalDate localDate, LocalTime localTime) {
        LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.of(localDate, localTime);
        ZoneId zone = ZoneId.systemDefault();
        Instant instant = localDateTime.atZone(zone).toInstant();
        return Date.from(instant);
    }

}

测试输出结果 ：

北京时间(GMT+08:00)：
Mon Apr 06 15:27:56 CST 2020
转换成东京时间(GMT+09:00)字符串:
2020-04-06 16:27:56.467
转换成东京时间(GMT+09:00):
Mon Apr 06 16:27:56 CST 2020

东京时间(GMT+09:00)字符串：
2020-04-06 14:32:52.534
转换成北京时间(GMT+08:00)字符串：
2020-04-06 13:32:52.534
转换成北京时间(GMT+08:00)：
Mon Apr 06 13:32:52 CST 2020