手动计算时间戳转日期

rust标准库没有时间戳转日期的方法，为了区区一个功能引入三方库又觉得划不来，于是准备自己实现

以前看到过转换时间戳的方法，但是这回网上找了半天都没找到想要的代码，全是各种语言调标准库或者三方库的，找来找去只有这个，但是评论区又说有bug，我看过代码好像闰年部分有点问题

思路

首先时间戳定义是1970年1月1日到指定时间的秒数，正数往后，负数往前，这里不需要考虑负数，一般采用32位存储，所以最多只能存储到2038年，又叫千年虫问题

时间戳计算的难度就在闰年，闰年导致每年的秒数不一致，从而不便于定位到年。顺便一提，除了闰年还有闰秒，每隔不确定的时间，将现在时间进行减一秒或者加一秒操作，闰秒也会导致一些大公司的系统出现bug，而且闰秒是国际协会根据地球运动情况确定的，不像闰年这样规律，所以不太好弄，不过时间戳里没有闰秒概念

为了确定过去到底有多少秒，最简单的办法就是把1970年到2038年每一年的秒数都累加出来，看时间戳小于哪一年，这个时间戳就是上一年的，再减去过去经过的秒数，剩下的就是在今年的秒数，确定日期和时间就很简单了。我看jdk里似乎就是这样干的，代码里把每一年的都硬编码了

实现

//
// 判断是否是闰年
//
#[inline]
fn is_leap(year: u64) -> bool {
    return year % 4 == 0 && ((year % 100) != 0 || year % 400 == 0);
}

fn do_time_format(value: u64) -> String {
    // 获取当前时间戳
    let mut time = value;
    let per_year_sec = 365 * 24 * 60 * 60; // 平年的秒数

    // 平年的月份天数
    let mut day_of_year: [u64; 12] = [31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31];

    let mut all_sec = 0;
    // 直接算到 2038年，把每一年的秒数加起来看哪年合适
    for year in 1970..2038 {
        let is_leap = is_leap(year);

        let before_sec = all_sec;
        all_sec += per_year_sec;
        if is_leap {
            all_sec += 86400;
        }
        // println!("all={all_sec} before_sec={before_sec} year={year}");
        // 具体是哪一年应该是 当 小于这一年的秒数
        if time < all_sec {
            // 减去到上一年年底的秒数 剩下的才是这一年内的秒数
            time = value - before_sec;
            // 找到了 计算日期
            let sec = time % 60;
            time /= 60;
            let min = time % 60;
            time /= 60;
            let hour = time % 24;
            time /= 24;

            // 计算是哪天，因为每个月不一样多，所以需要修改
            if is_leap {
                day_of_year[1] += 1;
            }
            let mut month = 0;
            for (index, ele) in day_of_year.iter().enumerate() {
                if &time < ele {
                    month = index + 1;
                    time += 1; // 日期必须加一，否则 每年的 第 1 秒就成了第0天了
                    break;
                }
                time -= ele;
            }

            return format!(
                "{:04}-{:02}-{:02}T{:02}:{:02}:{:02}Z",
                year, month, time, hour, min, sec
            );
        }
    }

    String::new()
}

改进

再思索下上面的程序，可以发现一个问题，那就是即使使用了64位存储，千年虫问题依然存在，因为只计算到了2038年

那怎么去掉这个上限呢？

因为闰年的存在，没法简单的直接确定年份，但是如果假设只有平年，那么年份就可以做个除法获得，这个粗略值只会比精确值更晚，比如粗略值可能是1988-01-01，因为中间有闰年，所以实际年份应该是1987，而且不会出现往前走两年的情况，因为这样需要中间有365个闰年，但是粗略值本身就是除以365的结果，这里我也不知道该怎样描述更清晰明了一点。

总之现在有个年份的粗略值，以及剩余的在年内的秒数，只需要循环判断一下1970到粗略值有多少个闰年，再用时间戳减去按平年计算的秒数和多出来的闰年的秒数，不直接用剩余秒数去减主要是考虑两种情况

一是中间没有闰年的情况，比如1971年；二是时间戳除以平年刚好能整除，剩余秒数就是0。

实现

fn do_time_format2(value: u64) -> String {
    // 先粗略定位到哪一年
    // 以 365 来计算，年通常只会相比正确值更晚，剩下的秒数也就更多，并且有可能出现需要往前一年的情况

    let per_year_sec = 365 * 24 * 60 * 60; // 平年的秒数

    let mut year = value / per_year_sec;
    // if year * per_year_sec == value {
    //     // 刚好是个整数倍
    //     year -= 1;
    // }
    // 剩下的秒数，如果这些秒数 不够填补闰年，比如粗略计算是 2024年，还有 86300秒，不足一天，那么中间有很多闰年，所以 年应该-1，只有-1，因为-2甚至更多 需要 last_sec > 365 * 86400，然而这是不可能的
    let mut last_sec = value - (year) * per_year_sec;
    year += 1970;

    let mut leap_year_sec = 0;
    // 计算中间有多少闰年，当前年是否是闰年不影响回退，只会影响后续具体月份计算
    for y in 1970..year  {
        if is_leap(y) {
            // 出现了闰年
            leap_year_sec += 86400;
        }
    }
    if last_sec < leap_year_sec {
        // 不够填补闰年，年份应该-1
        year -= 1;
        // 上一年是闰年，所以需要补一天
        if is_leap(year) {
            leap_year_sec -= 86400;
        }
    }
    // 剩下的秒数
    let mut time = value - leap_year_sec - (year - 1970) * per_year_sec;

    // 平年的月份天数
    let mut day_of_year: [u64; 12] = [31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31];

    // 找到了 计算日期
    let sec = time % 60;
    time /= 60;
    let min = time % 60;
    time /= 60;
    let hour = time % 24;
    time /= 24;

    // 计算是哪天，因为每个月不一样多，所以需要修改
    if is_leap(year) {
        day_of_year[1] += 1;
    }
    let mut month = 0;
    for (index, ele) in day_of_year.iter().enumerate() {
        if &time < ele {
            month = index + 1;
            time += 1; // 日期必须加一，否则 每年的 第 1 秒就成了第0天了
            break;
        }
        time -= ele;
    }

    return format!(
        "{:04}-{:02}-{:02}T{:02}:{:02}:{:02}Z",
        year, month, time, hour, min, sec
    );
}

验证

我用java直接生成2038为止每一天，随机时间的时间戳数据，共计两万多天。用了assert_eq!宏来做断言，然后编译总是出错，还没有错误原因，只有一个kill 9。最后把宏换成了方法调用就可以了，怀疑就是太多宏影响了编译，毕竟两万多个宏。