Что такое время эпохи Unix? Руководство разработчика по временным меткам

Если вы когда-либо запрашивали базу данных или работали с современным API, вы, вероятно, видели, что даты возвращаются не как «12 октября 2026 года», а как массивная устрашающая строка чисел, например 1791800000. Это метка времени Unix, универсальная основа учета времени в информатике.

Обработка дат и времени в программировании чрезвычайно сложна. Часовые пояса меняются, летнее время начинается и заканчивается непредсказуемо, а високосные годы привносят дополнительные дни. Чтобы решить эту хаотичную реальность, инженеры, создавшие операционную систему Unix, решили изобрести свою собственную абсолютную временную шкалу.

Происхождение: 1 января 1970 г.

Временная метка Unix — это просто количество секунд, прошедших с 1 января 1970 года в 00:00:00 UTC. Этот точный момент в истории известен как «Эпоха Unix».

Почему 1970 год? Потому что в начале 1970-х годов хранение было невероятно дорогим. Сохранение даты в виде удобочитаемой строки, например «1970-01-01 00:00:00», занимает около 20 байт памяти. Сохранение его в виде одного 32-битного целого числа заняло всего 4 байта. Начав с момента изобретения Unix, они максимизировали количество будущего времени, которое они могли хранить в этих 4 байтах.

Почему разработчики любят временные метки Unix

Основная причина, по которой время Unix повсеместно применяется в API, базах данных и микросервисах, заключается в том, что у него нет часового пояса. Он представляет собой единый, абсолютный момент времени во всем мире.

Если вы сохраните событие в базе данных, используя время локального сервера («15:00 EST»), а затем перенесете свой сервер в Лондон, вся ваша математика сломается. Но если событие происходит в момент времени 1700000000, это число одинаково, независимо от того, находится ли пользователь, запрашивающий его, в Токио, Нью-Йорке или Париже. Интерфейсное приложение просто берет это целое число и математически преобразует его в местный часовой пояс пользователя на его экране.

Секунды против миллисекунд (правило 10 против 13 цифр)

Одна из наиболее распространенных ошибок в веб-разработке — передача метки времени функции и получение даты в 1970 или 52 000 году. Это происходит из-за путаницы между секундами и миллисекундами.

• Стандартное время Unix (секунды): 10-значное число (например, 1700000000). Это стандарт в Linux, PHP и большинстве серверных баз данных, таких как MySQL.
• Время JavaScript (миллисекунды): 13-значное число (например, 1700000000000). Функция Date.now() JavaScript включает миллисекунды для большей точности.

Если вы введете в JavaScript десятизначную временную метку серверной части, не умножая ее на 1000, JavaScript предположит, что вы говорите о первых нескольких днях января 1970 года.

// Correctly handling a Unix timestamp in JavaScript
const backendTimestamp = 1700000000;
const dateObject = new Date(backendTimestamp * 1000);

console.log(dateObject.toLocaleDateString()); // Converts to local user timezone

Проблема 2038 года (Y2K38)

Время Unix имеет надвигающийся крайний срок. Поскольку изначально оно хранилось как 32-битное целое число со знаком, максимальное число, которое оно может хранить, составляет 2,147,483,647.

19 января 2038 г., в 03:14:07 UTC, часы Unix достигнут этого максимального значения. Через секунду целое число переполнится, превратившись в отрицательное число. Устаревшие системы, которые не были обновлены до 64-битной архитектуры, внезапно поверят, что на дворе 1901 год, что приведет к катастрофическим сбоям в программном обеспечении по всему миру.

К счастью, почти все современное оборудование, базы данных и языки программирования (например, 64-битные ядра Linux и современный Node.js) уже перешли на 64-битное время, отодвигая следующее переполнение на миллиарды лет вперед.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)