Java Calendar先设时间再改时区 重复调用日期减一天问题

我电脑默认时区是UTC，写了个把时间格式化为GMT+8时区0点的函数，之前一直正常，最近发现重复调用时日期会少一天。问题出在函数执行顺序——先设时间再设时区就会出问题，先设时区再设时间就正常，想知道原因。

测试代码 #

import java.util.Calendar;
import java.util.Date;
import java.util.TimeZone;

public class Test {
    private static final String DEFAULT_TIME_ZONE = "GMT";
    private static final String GMT_8_TIME_ZONE = "GMT+8";

    /**
     * 先设置时间，再设置时区
     */
    public static long formatTimeToGmt8Zero(Long time) {
        Calendar calendar = Calendar.getInstance(TimeZone.getTimeZone(DEFAULT_TIME_ZONE));
        calendar.setTime(new Date(time));
        calendar.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone(GMT_8_TIME_ZONE));
        calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 0);
        calendar.set(Calendar.MINUTE, 0);
        calendar.set(Calendar.SECOND, 0);
        calendar.set(Calendar.MILLISECOND, 0);
        return calendar.getTimeInMillis();
    }

    /**
     * 先设置时区，再设置时间
     */
    public static long formatTimeToGmt8Zero2(Long time) {
        Calendar calendar = Calendar.getInstance(TimeZone.getTimeZone(DEFAULT_TIME_ZONE));
        calendar.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone(GMT_8_TIME_ZONE));
        calendar.setTime(new Date(time));
        calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 0);
        calendar.set(Calendar.MINUTE, 0);
        calendar.set(Calendar.SECOND, 0);
        calendar.set(Calendar.MILLISECOND, 0);
        return calendar.getTimeInMillis();
    }

    public static void main(String[] args) {
        Long beginTime = 1695957557093L;//Fri Sep 29 2023 03:19:17 GMT+0000
        long time1 = formatTimeToGmt8Zero(beginTime);
        long time2 = formatTimeToGmt8Zero(time1);
        System.out.println("formatTimeToGmt8Zero beginTime:" + beginTime + ",time1:" + time1 + ",time2:" + time2);
        time1 = formatTimeToGmt8Zero2(beginTime);
        time2 = formatTimeToGmt8Zero2(time1);
        System.out.println("formatTimeToGmt8Zero2 beginTime:" + beginTime + ",time1:" + time1 + ",time2:" + time2);
    }
}

运行结果 #

formatTimeToGmt8Zero beginTime:1695957557093,time1:1695916800000,time2:1695830400000
formatTimeToGmt8Zero2 beginTime:1695957557093,time1:1695916800000,time2:1695916800000

问题原因解析 #

先设时间再改时区的错误逻辑 #

1. 初始解析：创建GMT时区的Calendar实例，调用setTime传入UTC时间戳1695957557093（对应UTC的2023-09-29 03:19:17），此时Calendar内部的年月日时分秒字段是基于GMT时区解析的——年2023、月8（Calendar月份从0开始）、日29、时3等。
2. 时区切换的坑：调用setTimeZone切换到GMT+8时，Calendar不会重新用新时区解析时间戳，而是直接保留原有的字段值，用新时区去解释这些字段。原字段的“日29、时3”用GMT+8解释，对应的UTC时间是2023-09-28 19:00:00（因为GMT+8的29日3点等于UTC的28日19点）。
3. 重置时间到0点：把时分秒毫秒设为0后，Calendar字段变成日29、时0（GMT+8），对应UTC时间2023-09-28 16:00:00，即时间戳1695916800000。
4. 重复调用的递减：第二次调用时，传入的时间戳1695916800000对应UTC的2023-09-28 16:00:00，第一步解析为GMT时区的字段：日28、时16。切换到GMT+8后，这些字段解释为GMT+8的28日16点（对应UTC的28日8点），再设为0点后，对应UTC的27日16点，时间戳变成1695830400000——比第一次少了一天。

先设时区再设时间的正确逻辑 #

1. 先切换时区：创建GMT时区的Calendar实例后，先切换到GMT+8时区。
2. 正确解析时间：调用setTime传入时间戳时，Calendar会直接用当前的GMT+8时区解析时间戳。比如1695957557093对应GMT+8的2023-09-29 11:19:17，字段为日29、时11。
3. 重置到0点：设为0点后，得到GMT+8的29日0点，对应UTC的28日16点（时间戳1695916800000）。
4. 重复调用无变化：第二次调用时，传入的时间戳1695916800000解析为GMT+8的29日0点，设为0点后还是同一个时间，所以不会递减。

优化建议：使用Java 8+时间API替代Calendar #

Calendar是老旧API，设计存在很多反直觉的问题，推荐使用java.time包下的线程安全API，逻辑更清晰：

import java.time.Instant;
import java.time.ZoneId;
import java.time.ZonedDateTime;
import java.time.temporal.ChronoUnit;

public class Test {
    private static final ZoneId GMT_8 = ZoneId.of("GMT+8");

    public static long formatTimeToGmt8Zero(long time) {
        return Instant.ofEpochMilli(time)
                .atZone(GMT_8)
                .truncatedTo(ChronoUnit.DAYS)
                .toInstant()
                .toEpochMilli();
    }

    public static void main(String[] args) {
        long beginTime = 1695957557093L;
        long time1 = formatTimeToGmt8Zero(beginTime);
        long time2 = formatTimeToGmt8Zero(time1);
        System.out.println("formatTimeToGmt8Zero beginTime:" + beginTime + ",time1:" + time1 + ",time2:" + time2);
        // 输出：formatTimeToGmt8Zero beginTime:1695957557093,time1:1695916800000,time2:1695916800000
    }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者peter zhang