令人困惑的 Go time.AddDate

我们经常会使用 Go time 包 AddDate(),对日期进行计算。而它得到的结果,可能会往往超出我们的“预期”。(为什么预期要打引号,因为我们的预期可能是模糊、偏差的)。

引例

假设,今天是10月31日,是10月的最后一天,我们想通过 AddDate()计算下个月的最后一天。

today := time.Date(2022, 10, 31, 0, 0, 0, 0, time.Local)
nextDay := today.AddDate(0, 1, 0)
fmt.Println(nextDay.Format("20060102"))

// 输出:20221201

结果输出:20221201,而非我们预期的下个月最后一天11月30日。

Go Time 包中是这么处理的:

  1. AddDate() 对月份+1,即变成了11-31,换算成对应的天数、最终换算成对应的纳秒数存储在 Time 对象中;
  2. 输出时,Format()将输出标准的日期,Time 中的纳秒会转为 12-01,而不是 11-31,因为这天并不存在;

只要是涉及到大小月的最后一天都会出现这个问题。

today := time.Date(2022, 3, 31, 0, 0, 0, 0, time.Local)
d := today.AddDate(0, -1, 0)
fmt.Println(d.Format("20060102"))
// 20220303

today := time.Date(2022, 3, 31, 0, 0, 0, 0, time.Local)
d := today.AddDate(0, 1, 0)
fmt.Println(d.Format("20060102"))
// 20220501

today := time.Date(2022, 10, 31, 0, 0, 0, 0, time.Local)
d := today.AddDate(0, -1, 0)
fmt.Println(d.Format("20060102"))
// 20221001

today := time.Date(2022, 10, 31, 0, 0, 0, 0, time.Local)
d := today.AddDate(0, 1, 0)
fmt.Println(d.Format("20060102"))
// 20221201

源码分析

看一下 Go Time 包具体源码,仍以开头10-31 + 1 month的例子为用例。
AddDate(),首先对 month+1,然后调用Date()处理。

// time/time.go

func (t Time) AddDate(years int, months int, days int) Time {
    year, month, day := t.Date() // 获取当前年月日
    hour, min, sec := t.Clock() // 获取当前时分秒
    return Date(year+years, month+Month(months), day+days, hour, min, sec, int(t.nsec()), t.Location())
}

Date()中此时传入的参数是

  • year 2020
  • month 11
  • day 31
  • hour、min、sec、nsec 为运行时的时分秒纳秒

d 计算的是绝对纪元到今天之前的天数:
**d = 今年之前的天数 + 年初到当月之前的天数 + 月初到当天之前的天数;**
最终,将 d 转换成纳秒 + 当天经过的纳秒存储在 Time 对象中。

// time/time.go

func Date(year int, month Month, day, hour, min, sec, nsec int, loc *Location) Time {
    ……

    // Compute days since the absolute epoch.
    d := daysSinceEpoch(year)

    // Add in days before this month.
    d += uint64(daysBefore[month-1])
    if isLeap(year) && month >= March {
        d++ // February 29
    }

    // Add in days before today.
    d += uint64(day - 1)

    // Add in time elapsed today.
    abs := d * secondsPerDay
    abs += uint64(hour*secondsPerHour + min*secondsPerMinute + sec)

    ……
    return t
}

对 Date() 输入2022-11-31和输入2022-12-01,将得到同样的 d(天数)。两者底层存储的时候都是一样的数据,Format() 时将2022-11-31的Time 格式化成 2022-12-01也就不例外了,输出当然要显示让人看得懂的常规标准日期嘛。

// 2022-11-31
d = 2022年之前的天数 + 1月到10月的总天数 + 30// 2022-12-01
d = 2022年之前的天数 + 1月到11月的总天数 + 0= 2022年之前的天数 + 1月到10月的总天数 + 30+ 0

你甚至可以往 Date() 输入非标准日期2022-11-35,它和标准日期 2022-12-05,将得到同样的 d (天数)。
“非标准日期”和“标准日期”就像天平的两边,虽然形式不一样,但他们实际的质量(d 天数)是一样的。记住这句话,后面有用。

预期偏差

我们弄清楚了原理,但仍然不能接受这个结果。这样的结果是 Go 的 bug 吗?还是 Go Time 包偷懒了?
然而并不是,恰恰是我们的“预期”出现了问题。
正常来说,我们预期 10-30 + 1 month11-30 日,这很合理。那我们为什么还期待 10-31 + 1 month 也是 11-30 日?仅仅因为 10-31是当前月的最后一天,我们也期待 +1 month 后是下个月的最后一天吗?
10-30 和 10-31 两个日期相差一天,进行同样的 +1 month 操作后,就变成为了同一天。这就像 1 + 10 = 2 + 10 一样的结果,这显然不合理。
Go 目前的处理结果是正确的,并且他在 AddDate() 注释中也注明了会处理“溢出”的情况。况且,不止 Go 语言这么处理,PHP 也是这么处理的,见鸟哥文章令人困惑的strtotime - 风雪之隅

怎么解决

道理我都懂,但我就是想获取上/下一个月的最后一天怎么办?
利用前面源码分析阶段,提到的“天平原理”,就能拿到我们想要的结果。

today := time.Date(2022, 10, 31, 0, 0, 0, 0, time.Local)
d := today.Day()

// 上个月最后一天
// 10-00 日 等于 9-30 日
day1 := today.AddDate(0, 0, -d)
fmt.Println(day1.Format("20060102"))

// 下个月最后一天
// 12-00 日 等于 11-30 日
day2 := today.AddDate(0, 2, -d)
fmt.Println(day2.Format("20060102"))

// 20220930
// 20221130

结语

最初,发现这个问题是看鸟哥文章,当时认为那是 PHP 的“坑”,并没有深入思考过。如今,在 Go 语言再次遇到这个问题,重新思考,发现日期函数本应该就那么设计,是我们对日期函数理解不够,产生了错误的“预期”。

文章来自令人困惑的 Go time.AddDate

本作品采用《CC 协议》,转载必须注明作者和本文链接
讨论数量: 0
(= ̄ω ̄=)··· 暂无内容!

讨论应以学习和精进为目的。请勿发布不友善或者负能量的内容,与人为善,比聪明更重要!