Unix 时间戳格式详解

一眼看尽每种 Unix 时间戳格式

Unix 时间戳只是一个数字,而它的格式其实只是它的单位 —— 它从 1970 年 1 月 1 日 UTC 起数得有多细。单位几乎总能从位数读出：10 位是秒,13 是毫秒,16 是微秒,19 是纳秒。两种字符串格式 ISO 8601 和 RFC 2822 则是自描述的。下表是全貌;其后的各节讲解每种格式以及如何区分它们。

秒级 Unix 时间 —— 通用格式

最常见的格式：一个 32 位或 64 位整数,计自 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC 起的整秒数。当前是约 17 亿的 10 位数字。

• 示例：1700000000 = 2023-11-15 06:13:20 UTC
• 使用者：Python time.time(), PHP time(), Go time.Now().Unix(), Ruby Time.now.to_i, C time(NULL)
• 存储为：32 位 int（旧式,最大年份 2038）、64 位 int（现代,数十亿年内安全）
• 数据库：MySQL UNIX_TIMESTAMP(), PostgreSQL EXTRACT(EPOCH FROM NOW())::BIGINT

• The Open Group — Seconds Since the Epoch (POSIX)

毫秒级 Unix 时间 —— JavaScript 的格式

自 Unix 纪元起的毫秒：一个提供毫秒精度的 13 位整数。这是 JavaScript 的 Date 对象内部使用的格式。

• 示例：1700000000000 = 2023-11-15 06:13:20.000 UTC
• 使用者：JavaScript Date.now(), Java System.currentTimeMillis(), .NET DateTimeOffset.UtcNow.ToUnixTimeMilliseconds()
• 转换为秒：Math.floor(ms / 1000)
• 从秒转换：seconds * 1000

• MDN — Date.now() 与 Date 对象
• 毫秒 vs 秒 —— 何时用哪个

ISO 8601 —— 可读的标准

ISO 8601 是把日期和时间表示为字符串的国际标准。与 Unix 时间戳不同,它是自描述的：格式同时编码了日期/时间和时区偏移。

• 2023-11-15T06:13:20Z —— UTC（Z 后缀表示 UTC）
• 2023-11-15T01:13:20-05:00 —— 带显式 UTC 偏移（EST）
• 2023-11-15T06:13:20.000Z —— 带毫秒
• JavaScript：date.toISOString() 总是返回带 Z 后缀的 UTC
• Python：datetime.isoformat(),Go：time.Format(time.RFC3339)

• ISO 8601 与 RFC 3339 —— 完整格式指南

RFC 2822 —— 邮件与 HTTP 日期格式

RFC 2822（邮件由 RFC 5322 更新,HTTP 由 RFC 9110 沿用）是邮件头和 HTTP 响应中使用的可读日期格式。JavaScript 的 Date.toUTCString() 返回这种格式。

• 示例：Wed, 15 Nov 2023 06:13:20 GMT
• 用于：HTTP 响应头（Last-Modified, Date, Expires）、邮件头（Date:）
• JavaScript：date.toUTCString()
• 在现代 API 中较少见,但在 Web 基础设施中仍广泛遇到

• RFC 5322 — Internet Message Format（Date 头）

如何检测时间戳格式

当你收到一个未知的时间戳值时,这些规则能识别它的格式。位数决定每一种数值情形;两种字符串格式一看便知。

• 常识检查：任何数值都应解码为当前时代的可信日期（10 位秒大致是 2001—2038 年）
• 靠近 1970 年或数千年之外的日期意味着单位读错了

微秒与纳秒

一些高精度系统使用比毫秒更小的单位。它们在应用层代码中很少见,但出现在底层系统、数据库内部和可观测性工具里。

• 微秒（µs）：16 位整数 —— Rust SystemTime as_micros(), PostgreSQL clock_gettime()
• 纳秒（ns）：19 位整数 —— Go time.Now().UnixNano(), Rust SystemTime as_nanos()
• PostgreSQL EXTRACT(EPOCH) 返回一个以微秒为小数部分的浮点数
• 把纳秒转换为秒：除以 1,000,000,000（1e9）

分辨率与亚秒精度

上面每种格式承载不同的时间分辨率。选择一种格式就是选择你能多精细地区分两个时刻 —— 从一秒到一纳秒。

• 1 秒分辨率：Unix 秒（10 位）、传统 POSIX time_t
• 1 毫秒：JavaScript Date, MongoDB BSON Date, Java Instant.toEpochMilli()
• 1 微秒：Chrome/WebKit 时间戳, Python datetime.timestamp(), PostgreSQL timestamp precision 6
• 100 纳秒：Windows FILETIME, .NET DateTime.Ticks
• 1 纳秒：Java Instant（完整精度）, Go time.UnixNano(), JS Temporal.Instant.epochNanoseconds（BigInt）
• 皮秒及以下：PTP/IEEE 1588 线缆格式（一秒的 1/2^32）、NTP 小数字段
• 选择满足你需求的最粗分辨率 —— 亚秒精度常在 JSON 序列化或字符串往返时丢失
• 在格式间转换时,经由 Unix 毫秒或纳秒（通过 BigInt）—— 那是保留精度的最小公分母

时间戳格式转换器

在 Unix 时间与你在实践中遇到的平台专用时间戳格式之间转换：

• FILETIME 转换器
• .NET Ticks 转换器
• WebKit/Chrome 时间
• Mac Absolute Time
• Core Data 时间戳
• Excel 日期转换器
• NTP 时间戳
• GPS 时间转换器
• 儒略日转换器