如何在 PHP 中检测不明确和无效的 DateTime？

Question

在处理用户提供的本地 DateTime 值时，由于夏令时转换，很可能会出现无效或不明确的时间。

在其他语言和框架中，经常有isAmbiguous和isValid等方法，对时区的某种表示。例如在 .NET 中，有 TimeZoneInfo.IsAmbiguousTime 和 TimeZoneInfo.IsInvalidTime。

许多其他时区实现都有类似的方法或功能来解决这个问题。例如，在 Python 中，pytz library 将引发您可以捕获的 AmbiguousTimeError 或 InvalidTimeError 异常。

PHP 具有出色的时区支持，但我似乎找不到任何解决此问题的方法。我能找到的最接近的是DateTimeZone::getTransitions。这提供了原始数据，所以我可以看到可以在此基础上编写一些方法。但它们是否已经存在于某个地方？如果没有，任何人都可以提供一个好的实现吗？我希望他们能像这样工作：

$tz = new DateTimeZone('America/New_York');
echo $tz->isValidTime(new DateTime('2013-03-10 02:00:00'));       # false
echo $tz->isAmbiguousTime(new DateTime('2013-11-03 01:00:00'));   # true

Answer 1

我不知道任何现有的实现，我还没有理由使用诸如此类的高级日期/时间功能，所以这里是一个无尘室实现。

为了启用问题中说明的语法，我们将扩展 DateTimeZone 如下：

class DateTimeZoneEx extends DateTimeZone
{
    const MAX_DST_SHIFT = 7200; // let's be generous

    // DateTime instead of DateTimeInterface for PHP < 5.5
    public function isValidTime(DateTimeInterface $date);

    public function isAmbiguousTime(DateTimeInterface $date);
}

为了避免分散注意力的细节使实现变得混乱，我将假设 $date 参数已使用正确的时区创建；这与问题中给出的示例代码形成对比。

也就是说，这样不会产生正确的结果：

$tz = new DateTimeZoneEx('America/New_York');
echo $tz->isValidTime(new DateTime('2013-03-10 02:00:00'));

而是这样：

$tz = new DateTimeZoneEx('America/New_York');
echo $tz->isValidTime(new DateTime('2013-03-10 02:00:00', $tz));

当然，由于$tz 已经被对象称为$this，因此应该很容易扩展方法以便消除此要求。无论如何，使界面超级用户友好超出了此答案的范围；今后我将专注于技术细节。

isValidTime

这里的想法是使用getTransitions 来查看我们感兴趣的日期/时间周围是否有任何转换。getTransitions 将返回一个包含一个或两个元素的数组； “开始”时间戳的时区情况将始终存在，如果在其后不久发生转换，则将存在另一个元素。 MAX_DST_SHIFT 的值足够小，没有机会获得第二个转换/第三个元素。

让我们看看代码：

public function isValidTime(DateTime $date)
{
    $ts = $date->getTimestamp();
    $transitions = $this->getTransitions(
        $ts - self::MAX_DST_SHIFT,
        $ts + self::MAX_DST_SHIFT
    );

    if (count($transitions) == 1) {
        // No DST changes around here, so obviously $date is valid
        return true;
    }

    $shift = $transitions[1]['offset'] - $transitions[0]['offset'];

    if ($shift < 0) {
        // The clock moved backward, so obviously $date is valid
        // (although it might be ambiguous)
        return true;
    }

    $compare = new DateTime($date->format('Y-m-d H:i:s'), $this);

    return $compare->modify("$shift seconds")->getTimestamp() != $ts;
}

代码的最后一点取决于 PHP 的日期函数计算无效日期/时间的时间戳，就好像挂钟时间没有移动一样。也就是说，为 2013-03-10 02:30:00 和 2013-03-10 03:30:00 计算的时间戳在纽约时区将是相同的。

不难看出如何利用这一事实：创建一个等于输入 $date 的新 DateTime 实例，然后将其向前移动以挂钟时间的形式等于以秒为单位的 DST 偏移（必须不考虑 DST 进行此调整）。如果结果的时间戳（这里 DST 规则起作用）等于输入的时间戳，则输入是无效的日期/时间。

isAmbiguousTime

实现与isValidTime非常相似，只是有一些细节变化：

public function isAmbiguousTime(DateTime $date)
{
    $ts = $date->getTimestamp();
    $transitions = $this->getTransitions(
        $ts - self::MAX_DST_SHIFT, 
        $ts + self::MAX_DST_SHIFT);

    if (count($transitions) == 1) {
        return false;
    }

    $shift = $transitions[1]['offset'] - $transitions[0]['offset'];

    if ($shift > 0) {
        // The clock moved forward, so obviously $date is not ambiguous
        // (although it might be invalid)
        return false;
    }

    $shift = -$shift;
    $compare = new DateTime($date->format('Y-m-d H:i:s'), $this);
    return $compare->modify("$shift seconds")->getTimestamp() - $ts > $shift;
}

最后一点取决于 PHP 日期函数的另一个实现细节：当要求为不明确的日期/时间生成时间戳时，PHP 会生成第一次（以绝对时间而言）出现的时间戳。这意味着给定 DST 更改的最新模糊时间和最早非模糊时间的时间戳将相差大于 DST 偏移量（具体而言，差异将在 [ offset + 1, 2 * offset]，其中offset 是绝对值）。

实现通过再次向前执行“挂钟移位”并检查结果与输入 $date 之间的时间戳差异来利用这一点。

See the code in action.