将 DateTime 转换为 base36

Question

我正在使用旧数据库，需要开始使用 C# 生成 ID。我需要生成与旧 ID 对应的 ID。

我想将 DateTime 转换为 7 位 \ base36 配置。我认为一旦我有了从 base36 代码转换为 DateTime 的代码，逆向工程就足够容易了（再次感谢 Joshua），但我仍然遇到困难。

我花了一天时间想弄清楚如何将 DateTime 转换为 base36。

下面是将 base36 代码转换为 DateTime 的代码。这段代码似乎工作正常。 id 添加到 sRecid，然后转换为 DateTime。

    id          Date Time
    A7LXZMM     2004-02-02 09:34:47.000
    KWZKXEX     2018-11-09 11:15:46.000
    LIZTMR9     2019-09-13 11:49:46.000

    using System;
    using System.Globalization;         
    using System.Text;
    using System.Numerics;

    public class Program
    {
      public static void Main()
      {

        string sRecid = "KWZKXEX";
        char c0 = sRecid[0];
        char c1 = sRecid[1];
        char c2 = sRecid[2];
        char c3 = sRecid[3];
        char c4 = sRecid[4];
        char c5 = sRecid[5];
        char c6 = sRecid[6];

        double d6, d5, d4, d3, d2, d1, d0, dsecs;

        Console.WriteLine("c0 = " + c0.ToString());
        Console.WriteLine();

        d6 = Math.Pow(36, 6) * ((Char.IsNumber(c0)) ? (byte)c0 - 48 : (byte)c0 - 55);
        d5 = Math.Pow(36, 5) * ((Char.IsNumber(c1)) ? (byte)c1 - 48 : (byte)c1 - 55);
        d4 = Math.Pow(36, 4) * ((Char.IsNumber(c2)) ? (byte)c2 - 48 : (byte)c2 - 55);
        d3 = Math.Pow(36, 3) * ((Char.IsNumber(c3)) ? (byte)c3 - 48 : (byte)c3 - 55);
        d2 = Math.Pow(36, 2) * ((Char.IsNumber(c4)) ? (byte)c4 - 48 : (byte)c4 - 55);
        d1 = Math.Pow(36, 1) * ((Char.IsNumber(c5)) ? (byte)c5 - 48 : (byte)c5 - 55);
        d0 = Math.Pow(36, 0) * ((Char.IsNumber(c6)) ? (byte)c6 - 48 : (byte)c6 - 55);

        dsecs = (d6 + d5 + d4 + d3 + d2 + d1 + d0) / 50;

        DateTime dt = new DateTime(1990, 1, 1, 0, 0, 0, 0, System.DateTimeKind.Utc);
        dt = dt.AddSeconds(dsecs).ToLocalTime();

        Console.WriteLine("d6 = " + d6.ToString());
        Console.WriteLine("d5 = " + d5.ToString());
        Console.WriteLine("d4 = " + d4.ToString());
        Console.WriteLine("d3 = " + d3.ToString());
        Console.WriteLine("d2 = " + d2.ToString());
        Console.WriteLine("d1 = " + d1.ToString());
        Console.WriteLine("d0 = " + d0.ToString());
        Console.WriteLine("dsecs = " + dsecs.ToString());
        Console.WriteLine("dt = " + dt.ToString());
      }
    }

这是我遇到问题的代码。

    using System;
    using System.Globalization;         
    using System.Text;
    using System.Numerics;

    public class Program
    {
      /*
        A7LXZMM     2004-02-02 09:34:47.000
        KWZKXEX     2018-11-09 11:15:46.000
        LIZTMR9     2019-09-13 11:49:46.000 
      */

      public static void Main()
      {

        DateTime dt = new DateTime(2004, 02, 02, 09, 34, 47);  // Convert this datetime to A7LXZMM

        DateTime dtBase = new DateTime(1990, 1, 1, 0, 0, 0, 0, System.DateTimeKind.Utc);
        double offsetseconds = (DateTime.Now - DateTime.UtcNow).TotalSeconds;
        double seconds = ((dt - dtBase).TotalSeconds) * 50;

        double d6 = seconds / (Math.Pow(36, 6));
        var q6 = d6.ToString().Split('.');
        double dQuotient = double.Parse(q6[0]);
        double dRemainder = double.Parse(q6[1]);
        char c0 = ((dQuotient <= 9) ? (char)(dQuotient + 48) : (char)(dQuotient + 55));

        Console.WriteLine("d6 = " + d6.ToString());
        Console.WriteLine("dQuotient = " + dQuotient.ToString());
        Console.WriteLine("c0 = " + c0.ToString());
        Console.WriteLine("");

        double d5 = dQuotient / (Math.Pow(36, 5));
        var q5 = d5.ToString().Split('.');
        dQuotient = double.Parse(q5[0]);
        dRemainder = double.Parse(q5[1]);
        char c1 = ((dQuotient <= 9) ? (char)(dQuotient + 48) : (char)(dQuotient + 55));

        Console.WriteLine("d5 = " + d5.ToString());
        Console.WriteLine("dQuotient = " + dQuotient.ToString());
        Console.WriteLine("c1 = " + c1.ToString());
        Console.WriteLine("");

      }
    }

代码开始时一切正常，我能够获得第一个字符 (c0)，但我在处理下一个字符（从 c1 开始）时遇到问题。

在我的示例中，我传递了日期 2004-02-02 09:34:47 并打算取回 A7LXZMM。我哪里错了？

谢谢。

Answer 1

不要通过日期的字符串表示。使用 Tick Represantation，它很长（64 位），更容易处理。

那你只要除以36，只要不为零，

string result = string.Empty;
long ticks = DateTime.Now.Ticks;
while (ticks>0)
{
   int n = ticks % 36;
   ticks /= 36;
   char c = n<26 ? ('A'+n) : ('0'+n-26);
   result = c + result;
}

与任何其他基地一样。

要反转它，你需要反转：

int n = c <= '9' ? (c-'0'+26) : (c-'A')

乘以 36 的指数

如果没有外部定义 Base36 的这一要求，当采用较大的字母表时，您会得到较短的字符串。对于 63 个符号，同一范围很可能只需要 6 个字符。只需添加小写字符和一个标点符号即可。

Answer 2

问题的根源是您未能将本地时区偏移量纳入计算。您尝试确定 TZ 偏移量，尽管方式不正确，但从未真正使用过。

尝试不正确的原因是您检索了两次当前时间，而当前时间实际上可能在这两次调用之间发生变化。在 .NET 环境中，这不太可能发生，因为 DateTime.Now 和 .UtcNow 属性的分辨率相对较低，但如果您在正确的时刻接听电话，理论上它可能会发生。

当然，那个 bug 并不重要，因为从未使用过计算值。

恕我直言，这两个代码示例的另一个大问题是它们没有充分概括和抽象：

一般化：代码根本不可重用，对 Base36 格式以及时间值的纪元进行了假设。
抽象化：代码将所有的实现放在一大堆程序语句中，因此很难对计算的各个组成部分进行推理。

代码的最后一个大错误是它将编码时间调整为本地时间。当地时间 仅供人类使用 。这在某种程度上与抽象方面有关。但要点是，在处理时间值时，您的代码应该只在内部使用 UTC。当地时间仅在与用户交互时才有用，即便如此，也仅用于支持您希望用户专门在其本地时区工作的用户场景（有时您的用户遍布世界各地，并且他们相互协调你的时间价值，强制用户使用 UTC 是有意义的。

最后一点也让我们其他人很难参与您的代码，因为您与我们其他人处于不同的时区（看起来比 UTC 早一小时）。

下面是我将如何处理该问题的示例。这里最主要的是我打破了 Base36 处理与数据库值处理分开的处理。我还引入了一个明确的时区偏移参数，并切换到使用 DateTimeOffset 而不是 DateTime，因为这允许我在您的时区工作。 :) 实际上，我会使用 DateTimeOffset 值，但只使用 UTC，即偏移量为 0。非零偏移量仅用于此示例，生产中可以省略偏移量参数如果您在内部坚持使用 UTC 代码。

首先，一个Base36编码器class:

static class Base36
{
    public static string EncodeAsFixedWidth(long value, int totalWidth)
    {
        string base36Text = Encode(value);

        return base36Text.PadLeft(totalWidth, '0');
    }

    public static string Encode(long value)
    {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();

        while (value >= 36)
        {
            int digit = (int)(value % 36);
            char digitCharacter = _GetDigitCharacter(digit);

            sb.Append(digitCharacter);
            value = value / 36;
        }

        sb.Append(_GetDigitCharacter((int)value));
        _Reverse(sb);
        return sb.ToString();
    }

    public static long Decode(string base36Text)
    {
        long value = 0;

        foreach (char ch in base36Text)
        {
            value = value * 36 + _GetBase36DigitValue(ch);
        }

        return value;
    }

    private static void _Reverse(StringBuilder sb)
    {
        for (int i = 0; i < sb.Length / 2; i++)
        {
            char ch = sb[i];

            sb[i] = sb[sb.Length - i - 1];
            sb[sb.Length - i - 1] = ch;
        }
    }

    private static int _GetBase36DigitValue(char ch)
    {
        return ch < 'A' ? ch - '0' : ch - 'A' + 10;
    }

    private static char _GetDigitCharacter(int digit)
    {
        return (char)(digit < 10 ? '0' + digit : 'A' + digit - 10);
    }
}

好的，现在我们已经有了，很容易编写 class 来处理数据库值本身的编码：

static class DatabaseDateTime
{
    private static readonly DateTimeOffset _epoch = new DateTimeOffset(1990, 1, 1, 0, 0, 0, 0, TimeSpan.Zero);

    public static DateTimeOffset Decode(string databaseText, int timeZoneOffsetHours)
    {
        double secondsSinceEpoch = Base36.Decode(databaseText) / 50d;
        DateTimeOffset result = _epoch.AddSeconds(secondsSinceEpoch);

        return new DateTimeOffset(result.AddHours(timeZoneOffsetHours).Ticks, TimeSpan.FromHours(timeZoneOffsetHours));
    }

    internal static string Encode(DateTimeOffset testResult)
    {
        double secondsSinceEpoch = testResult.Subtract(_epoch).TotalSeconds;

        return Base36.EncodeAsFixedWidth((long)(secondsSinceEpoch * 50), 7);
    }
}

最后，出于本练习的目的，我编写了一个小示例程序，它使用您的示例值来验证上述代码是否按预期工作：

static void Main(string[] args)
{
    (string DatabaseText, DateTimeOffset EncodedDateTime)[] testCases =
    {
        ("A7LXZMM", DateTimeOffset.Parse("2004-02-02 09:34:47.000 +01:00")),
        ("KWZKXEX", DateTimeOffset.Parse("2018-11-09 11:15:46.000 +01:00")),
        ("LIZTMR9", DateTimeOffset.Parse("2019-09-13 11:49:46.000 +01:00"))
    };

    List<DateTimeOffset> testResults = new List<DateTimeOffset>(testCases.Length);

    foreach (var testCase in testCases)
    {
        DateTimeOffset decodedDateTime = DatabaseDateTime.Decode(testCase.DatabaseText, 1);

        // Compare as string, because reference data was provided as string and is missing
        // some of the precision in the actual database text provided.
        if (decodedDateTime.ToString() != testCase.EncodedDateTime.ToString())
        {
            WriteLine($"ERROR: {testCase.DatabaseText} -- expected: {testCase.EncodedDateTime}, actual: {decodedDateTime}");
        }

        testResults.Add(decodedDateTime);
    }

    foreach (var testCase in testResults.Zip(testCases, (r, c) => (Result: r, DatabaseText: c.DatabaseText)))
    {
        string base36Text = DatabaseDateTime.Encode(testCase.Result);

        if (base36Text != testCase.DatabaseText)
        {
            WriteLine($"ERROR: {testCase.Result} -- expected: {testCase.DatabaseText}, actual: {base36Text}");
        }
    }
}

当我运行上面的代码时，我没有得到任何输出，正如所希望的那样（即上面唯一的 WriteLine() 调用仅在程序的计算 不执行时执行 符合预期）。

将 DateTime 转换为 base36

Convert a DateTime to base36

c#

base36