一次JDBC與MySQL因「CST」時區協商誤解致使時間差了13或14個小時

1、知識掃盲

JDBC：全稱是java DataBase Connectivity
中文意思是java數據庫鏈接
解釋就是用於java編程語言和數據庫之間的數據庫無關的標準java API

2、錯誤展現

錯誤很差描述，直接看圖：

3、分析緣由

在服務器上執行「date」，看到時間，看到有CST字樣
[root@dabiaoge ~]# date
Wed Jan 9 21:54:23 CST 2019
繼續知識點掃盲：
CST時區
名爲CST的時區是一個很混亂的時區，有四種含義：

美國中部時區Central Standard Time（USA）UTC-06：00
澳大利亞中部時區中央標準時間（澳大利亞）UTC + 09:30
中國標準時中國標準時區UTC + 08:00
古巴標準時古巴標準時區UTC-04：00

緣由：CST的時區是一個很混亂的時區，在與MySQL協商會話時區時，Java會誤覺得是CST -0500或者CST -0600，而非CST +0800

解釋緣由是什麼意思：
先來了解下美國的時區變化歷史，美國規定每一年從「3月11日」至「11月7日」實行夏令時，美國中部時區改成UTC-05：00；而「11月7日」至「3月11日」實行冬令時，美國中部時區改成UTC-06：00，博主的線上問題發現的時間是2019年1月9日，而此時美國中部的時區是UTC0600，而咱們的時區是UTC0800，因此6+8=14個小時，所以線上的錯誤時間相隔14個小時。

4、排錯過程

在項目中，偶然發現數據庫中存儲的 Timestamp 字段的 unix_timestamp() 值比真實值少了 14 個小時。經過調試追蹤，發現了 com.mysql.cj.jdbc 裏的時區協商有問題。
當 JDBC 與 MySQL 開始創建鏈接時，會調用 com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl.initializePropsFromServer() 獲取服務器參數，其中咱們看到調用 this.session.configureTimezone() 函數，它負責配置時區。

public void configureTimezone() {
    String configuredTimeZoneOnServer = getServerVariable("time_zone");

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

    String canonicalTimezone = getPropertySet().getStringReadableProperty(PropertyDefinitions.PNAME_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.serverTimezoneTZ = 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.serverTimezoneTZ.getID().equals("GMT")) {
            throw ...
        }
    }

    this.defaultTimeZone = this.serverTimezoneTZ;
}

追蹤代碼可知，當 MySQL 的 time_zone 值爲 SYSTEM 時，會取 system_time_zone 值做爲協調時區。
讓咱們登陸到 MySQL 服務器驗證這兩個值：

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

重點在這裏！若 String configuredTimeZoneOnServer 獲得的是 CST 那麼 Java 會誤覺得這是 CST -0600 ，所以 TimeZone.getTimeZone(canonicalTimezone) 會給出錯誤的時區信息。debug variables
本機默認時區是 Asia/Shanghai +0800 ，誤認爲服務器時區爲 CST -0600 ，實際上服務器是 CST +0800 。

咱們會想到，即使時區有誤解，若是 Timestamp 是以 long 表示的時間戳傳輸，也不會出現問題，下面讓咱們追蹤到 com.mysql.cj.jdbc.PreparedStatement.setTimestamp()

public void setTimestamp(int parameterIndex, Timestamp x) throws java.sql.SQLException {
    synchronized (checkClosed().getConnectionMutex()) {
        setTimestampInternal(parameterIndex, x, this.session.getDefaultTimeZone());
    }
}

注意到這裏 this.session.getDefaultTimeZone() 獲得的是剛纔那個 CST -0600

private void setTimestampInternal(int parameterIndex, Timestamp x, TimeZone tz) throws SQLException {
    if (x == null) {
        setNull(parameterIndex, MysqlType.TIMESTAMP);
    } else {
        if (!this.sendFractionalSeconds.getValue()) {
            x = TimeUtil.truncateFractionalSeconds(x);
        }

        this.parameterTypes[parameterIndex - 1 + getParameterIndexOffset()] = MysqlType.TIMESTAMP;

        if (this.tsdf == null) {
            this.tsdf = new SimpleDateFormat("''yyyy-MM-dd HH:mm:ss", Locale.US);
        }

        this.tsdf.setTimeZone(tz);

        StringBuffer buf = new StringBuffer();
        buf.append(this.tsdf.format(x));
        if (this.session.serverSupportsFracSecs()) {
            buf.append('.');
            buf.append(TimeUtil.formatNanos(x.getNanos(), true));
        }
        buf.append('\'');

        setInternal(parameterIndex, buf.toString());
    }
}

原來 Timestamp 被轉換爲會話時區的時間字符串了。問題到此已然明晰：

JDBC 誤認爲會話時區在 CST-6
JBDC 把 Timestamp+0 轉爲 CST-6 的 String-6
MySQL 認爲會話時區在 CST+8，將 String-6 轉爲 Timestamp-14

最終結果相差 14個小時！若是處在夏令時還會相差 13個小時

5、解決方法

解決辦法很是的簡單，手動明確指定 MySQL 數據庫的時區，不使用引起誤解的 CST：
臨時生效：
mysql> set global time_zone = '+08:00';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> set time_zone = '+08:00';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

永久生效（修改後須要重啓mysql）：
修改 my.cnf 文件，在 [mysqld] 節下增長 default-time-zone = '+08:00'