Java中在时间戳计算的过程中遇到的数据溢出问题

背景

今天在跑定时任务的过程中，发现有一个任务在设置数据的查询时间范围异常，出现了开始时间戳比结束时间戳大的奇怪现象，计算时间戳的代码大致如下。

package com.lingyejun.authenticator;
 
public class IntegerTest {
 
    public static void main(String[] args) {
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        long startTime = endTime - 30 * 24 * 60 * 60 * 1000;
 
        System.out.println("end   : " + endTime);
        System.out.println("start : " + startTime);
    }
}

先放出结论：因为 java 中整数默认是int类型，在计算的过程中 30 * 24 * 60 * 60 * 1000 计算结果大于 Integer.MAX_VALUE ，所以出现了 数据溢出 ，从而导致了计算结果不准确的问题。

验证

我们将上面的代码稍稍改造一下，方便我们确认定位问题，调整后的代码如下：

package com.lingyejun.authenticator;
 
public class IntegerTest {
 
    public static long calcStartTime(long endTime, long minusMills) {
        System.out.println("end  : " + endTime + " minus mills : " + minusMills);
        long startTime = endTime - minusMills;
        System.out.println("start: " + startTime);
        return startTime;
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        long nowTime = System.currentTimeMillis();
        long a = 30 * 24 * 60 * 60 * 1000;
        calcStartTime(nowTime, a);
    }
}　

结果如下：

end  : 1560869539864 minus mills : -1702967296
start: 1562572507160

这和我们的预期不一样，因为30 * 86400000 = 2592000000，但是计算出来却是：-1702967296。

到这里想必大家都知道原因了，这是因为java中整数的默认类型是整型int，而int的最大值是2147483647，

在代码中java是先计算右值，再赋值给long变量的。在计算右值的过程中（int型相乘）发生溢出，然后将溢出后截断的值赋给变量，导致了结果不准确。

将代码做一下小小的改动，再看一下。

package com.lingyejun.authenticator;
 
public class IntegerTest {
 
    public static long calcStartTime(long endTime, long minusMills) {
        System.out.println("end  : " + endTime + " minus mills : " + minusMills);
        long startTime = endTime - minusMills;
        System.out.println("start: " + startTime);
        return startTime;
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        long nowTime = System.currentTimeMillis();
        long a = 30 * 24 * 60 * 60 * 1000L;
        calcStartTime(nowTime, a);
    }
}

结果为

end  : 1560869539864 minus mills : 2592000000
start: 1558277539864

似乎这样应该就没有什么问题了，但是这样就真的保险了吗，如果我要把30调整为24856 (Integer.MAX_VALUE / 86400 = 24855) ，即改为： long a = 24856 * 24 * 60 * 60 * 1000L 那么同样会出现溢出。

因为java的运算规则从左到右，再与最后一个long型的1000相乘之前就已经溢出，所以结果也不对，正确的方式应该如下： long a = 24856L * 24 * 60 * 60 * 1000 。

package com.lingyejun.authenticator;
 
public class IntegerTest {
 
    public static long calcStartTime(long endTime, long minusMills) {
        System.out.println("end  : " + endTime + " minus mills : " + minusMills);
        long startTime = endTime - minusMills;
        System.out.println("start: " + startTime);
        return startTime;
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        long a = 30L * 24 * 60 * 60 * 1000;
        calcStartTime(nowTime, a);
    }
}