C#中DateTime的缺陷与代替品DateTimeOffset

C#中的DateTime在逻辑上有个非常严重的缺陷：

> var d = DateTime.Now;
> var d2 = d.ToUniversalTime();
> d == d2
false
> d.Equals(d2);
false

在C#交互模式中输入以上代码，可以发现尽管一个是本地时间（d），一个是UTC时间(d2)，只是时区不一样，但在这个世界上，应该属于同一个时刻。然而两个时间却不相等。。。

原因在于DateTime不存储时区，或者说，只存储了一个模糊的关于时区的字段Kind，它是DateTimeKind枚举类型的，有三种取值：Utc/Local/Unspecified，当取值为Unspecified时，则会有歧义。

但我还是要吐槽，如果d.Kind或d2.Kind中任意一个是Unspecified，那么d != d2我可以理解。但是上面的d.Kind是Local，d2.Kind是Utc，如果按照DateTime不存储时区的逻辑，那么这两个统一转换Utc或者Local时，那么它们应该相等，事实上也是如此：

> d == d2.ToLocalTime()
true

如果把d的本地时间t1当做9，本地时间所处时区z1当做+8，相应的UTC时间t0当做1，UTC时间所处时区z0当做0，对它们做规范化处理：

那么 d = t1-z1 = 8 - 8 = 0, d2 = t0 - z0 = 0 - 0 = 0 。

然而 d != d2。这才是它怪异的地方。

以东八区为例，在C#交互模式中输入以下代码：

> var d3 = new DateTime(2018, 1, 1);
> d3
[2018/1/1 0:00:00]
> d3.ToLocalTime()
[2018/1/1 8:00:00]
> d3.ToUniversalTime()
[2017/12/31 16:00:00]

可以发现，一个简单的构造函数，开发者心中默认一般都是本地时间，然而它却允许直接创建出一个既非本地时间、也非UTC时间的怪物。

当d3转成本地时间时，会把d3作为UTC时间来加8小时。

当d3转成UTC时间时，却会把d3作为本地时间来减8小时。

那么d3到底是本地时间还是UTC时间呢？没人清楚，除非它存在于一个非常小的局部作用域中，并且生命周期极短，这时候我们也许可以假设它为本地时间。

然而这个本地时间也依赖于它的运行环境，如果是有几台时区不一致的计算机，阉割了时区信息的DateTime转成字符串在网络中传输到另一个时区（比如隔壁的十一区）的另一台服务器中，解析出来后，所谓的东八区本地时间8点，到了日本，变成了既非本地时间、也非UTC时间的怪物。

DateTime在官方文档中已经不推荐使用，而是推荐使用它的代替品DateTimeOffset，后者保存时区信息。

在交互模式中验证一下：

> var dto = DateTimeOffset.Now;
> var dto2 = dto.ToUniversalTime();
> dto == dto2
true

可以发现，DateTimeoffset判断两个时间是否等价的标准，是以世界时间轴的时刻来判断的，与时区无关，甚至可以与UTC时间无关。只要它们都在同一个时间体系里、能互相变换即可。

在实际项目中，建议大家：

• 如果有使用DateTime的，统一换成DateTimeOffset。
• 如果有用到32比特的UNIX时间戳的，统一换成64比特的long来存储UtcTicks。

即使项目本身不跨时区，仍然有可能遇到时区问题，比如如果使用了mongodb的，mongodb存储的时候都是统一存成UTC时间的（好像是，忘了）,而且一般来说会带有时区信息。但是有一种情况比较糟糕，如果你的DateTime的Kind是Unspecified的，隐含的时区的信息就会丢失。再取出来之后，就会有8小时的时差。有一些第三方的或者自己公司的类库之类的，如果没有处理好这个问题，也有潜在的时区丢失问题。UNIX时间戳存成Utc Ticks也有好处，无论是精度还是时间跨度，都远超UNIX时间戳。只需要64比特，即可获得下至100纳秒的精度，上超万年的时间跨度，一劳永逸，无论是转回UNIX时间戳还是JS时间戳，都能胜任。空间代价也非常小，除非你的存储空间真的是硬伤。。