Unix 時間戳格式詳解

一眼看盡每種 Unix 時間戳格式

Unix 時間戳只是一個數字,而它的格式其實只是它的單位 —— 它從 1970 年 1 月 1 日 UTC 起數得有多細。單位幾乎總能從位數讀出：10 位是秒,13 是毫秒,16 是微秒,19 是奈秒。兩種字串格式 ISO 8601 和 RFC 2822 則是自描述的。下表是全貌;其後的各節講解每種格式以及如何區分它們。

秒級 Unix 時間 —— 通用格式

最常見的格式：一個 32 位或 64 位整數,計自 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC 起的整秒數。目前是約 17 億的 10 位數字。

• 範例：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)
• 儲存為：32 位 int（舊式,最大年份 2038）、64 位 int（現代,數十億年內安全）
• 資料庫：MySQL UNIX_TIMESTAMP(), PostgreSQL EXTRACT(EPOCH FROM NOW())::BIGINT

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

毫秒級 Unix 時間 —— JavaScript 的格式

自 Unix 紀元起的毫秒：一個提供毫秒精度的 13 位整數。這是 JavaScript 的 Date 物件內部使用的格式。

• 範例：1700000000000 = 2023-11-15 06:13:20.000 UTC
• 使用者：JavaScript Date.now(), Java System.currentTimeMillis(), .NET DateTimeOffset.UtcNow.ToUnixTimeMilliseconds()
• 轉換為秒：Math.floor(ms / 1000)
• 從秒轉換：seconds * 1000

• MDN — Date.now() 與 Date 物件
• 毫秒 vs 秒 —— 何時用哪個

ISO 8601 —— 可讀的標準

ISO 8601 是把日期和時間表示為字串的國際標準。與 Unix 時間戳不同,它是自描述的：格式同時編碼了日期/時間和時區偏移。

• 2023-11-15T06:13:20Z —— UTC（Z 後綴表示 UTC）
• 2023-11-15T01:13:20-05:00 —— 帶明確 UTC 偏移（EST）
• 2023-11-15T06:13:20.000Z —— 帶毫秒
• JavaScript：date.toISOString() 總是回傳帶 Z 後綴的 UTC
• Python：datetime.isoformat(),Go：time.Format(time.RFC3339)

• ISO 8601 與 RFC 3339 —— 完整格式指南

RFC 2822 —— 郵件與 HTTP 日期格式

RFC 2822（郵件由 RFC 5322 更新,HTTP 由 RFC 9110 沿用）是郵件標頭和 HTTP 回應中使用的可讀日期格式。JavaScript 的 Date.toUTCString() 回傳這種格式。

• 範例：Wed, 15 Nov 2023 06:13:20 GMT
• 用於：HTTP 回應標頭（Last-Modified, Date, Expires）、郵件標頭（Date:）
• JavaScript：date.toUTCString()
• 在現代 API 中較少見,但在 Web 基礎設施中仍廣泛遇到

• RFC 5322 — Internet Message Format（Date 標頭）

如何偵測時間戳格式

當你收到一個未知的時間戳值時,這些規則能識別它的格式。位數決定每一種數值情形;兩種字串格式一看便知。

• 常識檢查：任何數值都應解碼為目前時代的可信日期（10 位秒大致是 2001—2038 年）
• 靠近 1970 年或數千年之外的日期意味著單位讀錯了

微秒與奈秒

一些高精度系統使用比毫秒更小的單位。它們在應用層程式碼中很少見,但出現在底層系統、資料庫內部和可觀測性工具裡。

• 微秒（µs）：16 位整數 —— Rust SystemTime as_micros(), PostgreSQL clock_gettime()
• 奈秒（ns）：19 位整數 —— Go time.Now().UnixNano(), Rust SystemTime as_nanos()
• PostgreSQL EXTRACT(EPOCH) 回傳一個以微秒為小數部分的浮點數
• 把奈秒轉換為秒：除以 1,000,000,000（1e9）

解析度與次秒精度

上面每種格式承載不同的時間解析度。選擇一種格式就是選擇你能多精細地區分兩個時刻 —— 從一秒到一奈秒。

• 1 秒解析度：Unix 秒（10 位）、傳統 POSIX time_t
• 1 毫秒：JavaScript Date, MongoDB BSON Date, Java Instant.toEpochMilli()
• 1 微秒：Chrome/WebKit 時間戳, Python datetime.timestamp(), PostgreSQL timestamp precision 6
• 100 奈秒：Windows FILETIME, .NET DateTime.Ticks
• 1 奈秒：Java Instant（完整精度）, Go time.UnixNano(), JS Temporal.Instant.epochNanoseconds（BigInt）
• 皮秒及以下：PTP/IEEE 1588 線路格式（一秒的 1/2^32）、NTP 小數欄位
• 選擇滿足你需求的最粗解析度 —— 次秒精度常在 JSON 序列化或字串往返時遺失
• 在格式間轉換時,經由 Unix 毫秒或奈秒（透過 BigInt）—— 那是保留精度的最小公分母

時間戳格式轉換器

在 Unix 時間與你在實務中遇到的平台專用時間戳格式之間轉換：

• FILETIME 轉換器
• .NET Ticks 轉換器
• WebKit/Chrome 時間
• Mac Absolute Time
• Core Data 時間戳
• Excel 日期轉換器
• NTP 時間戳
• GPS 時間轉換器
• 儒略日轉換器