什么是 Date::ITALY？

# 什么是 Date::ITALY？来源：http://aesthetikx.info/blog/date_italy.html 前几天我在查看 Ruby 的 backtrace 时，突然被某个东西吸引住了，停下了脚步：`Date::ITALY`。那会是什么呢？ `` irb(main):001> Date::ITALY => 2299161 `` 好吧，这可不是什么一目了然的东西。当我查阅 Date 类的文档时，又遇到了一些听起来不寻常的常量，包括 `ENGLAND`、`GREGORIAN` 和 `JULIAN`。文档对这些常量是怎么说的呢？ ENGLAND *英格兰及其殖民地的历法改革日的儒略日数。* GREGORIAN *推定格里高利历的历法改革日的儒略日数。* ITALY *意大利及一些天主教国家的历法改革日的儒略日数。* JULIAN *推定儒略历的历法改革日的儒略日数。* 首先，我觉得 Ruby 源代码中提及*英格兰及其殖民地*以及*一些天主教国家*是挺幽默的。其次，我学到了一个新词*“proleptic”*（推定的，https://en.wiktionary.org/wiki/proleptic），它指的是将历法日期外推到其采用或使用时期之外。但好吧，大家真正关心的问题是——儒略日数到底是什么？别急，因为我们得先聊聊天主教的部分。 ## 格里高利历的切换 由同名的*凯撒*（https://en.wikipedia.org/wiki/Julius_Caesar）确立的*儒略历*（https://en.wikipedia.org/wiki/Julian_calendar），在很长一段时间里都运行得相当准确。但并非完美，大约每 128 年就会少一天。到了 16 世纪 80 年代*教皇格里高利十三世*（https://en.wikipedia.org/wiki/Pope_Gregory_XIII）在位时，复活节的日期已经不可接受地向夏天移动了大约两周。1582 年，教皇诏书*《Inter gravissimas》*（https://en.wikipedia.org/wiki/Inter_gravissimas）宣布，1582 年 10 月 4 日星期四之后的一天将是 1582 年 10 月 15 日星期五。确实，Ruby 也遵循这一点，如果你试图实例化这十天期间内的日期，就会抛出异常： `` irb(main):001> Date.new(1582, 10, 5) (irb):1:in 'Date#initialize': invalid date (Date::Error) `` 并且在迭代时会友善地跳过它们，好像什么都没发生过一样： `` irb(main):001> Date.new(1582, 10, 4).next_day => #<Date: 1582-10-15 ...> `` 等等，我们在哪里见过这个数字？没错，`Date::ITALY` 编码了意大利从儒略历切换到格里高利历那一天的儒略日——儒略日 2,299,161。如果你曾经好奇 `Date#inspect` 中那些奇怪数字是什么，它们就是*儒略日数*（https://en.wikipedia.org/wiki/Julian_day）。 ## 儒略日 像所有好故事一样，这个故事开始于六千多年前。在一个非常特别的星期一，公元前 4713 年的元旦，正午 UTC 整，人类最重要的三个多年周期完美同步：28 年*太阳周期*（https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cycle_(calendar)），19 年*太阴周期*（https://en.wikipedia.org/wiki/Metonic_cycle），当然还有 15 年的*罗马征税周期*，通常被称为*小纪*（indiction，https://en.wikipedia.org/wiki/Indiction）周期。实际上，儒略日周期是 28 × 19 × 15 = 7980 年，将在公元 3268 年再次轮回。 我们为什么需要它？正如我们之前看到的，人类历史中有一些“缺口”没有计入天数。更糟糕的是，并非所有国家都在同一时间采用格里高利历——例如英格兰一直等到 1752 年，因为新教徒不愿接受天主教的创新（因此有了 `Date::ENGLAND`）。因此，需要一种“通用中介”来在各种历法系统之间明确地来回计算。于是，从一个相当随意纪元开始简单计算天数的方法应运而生。就在格里高利历推行一年后，学者*约瑟夫·斯卡利杰*（https://en.wikipedia.org/wiki/Joseph_Justus_Scaliger）提出了儒略周期方法。令人难以置信的是，这个周期的名称并非源于儒略历或命名它的尤利乌斯·凯撒，而是以其父亲*尤利乌斯·凯撒·斯卡利杰*（https://en.wikipedia.org/wiki/Julius_Caesar_Scaliger）命名，而他父亲又是以尤利乌斯·凯撒命名的。这就像凯撒沙拉，以*凯撒·卡迪尼*（https://en.wikipedia.org/wiki/Caesar_Cardini）命名（而卡迪尼又以尤利乌斯·凯撒命名，而凯撒的名字实际上众所周知是盖乌斯）。 好了，回到 Ruby。我们现在知道 `Date::ITALY` 和 `Date::ENGLAND` 定义了意大利和英格兰分别采用格里高利历那一天的儒略日数。剩下的是 `Date::GREGORIAN` 和 `Date::JULIAN`。我猜你绝对猜不到： `` irb(main):001> Date::GREGORIAN => -Infinity irb(main):002> Date::JULIAN => Infinity `` 好吧，这可不是一目了然。要理解这一点，我们必须了解 `Date` 的初始化方法： `` new(year = -4712, month = 1, mday = 1, start = Date::ITALY) `` 这里有两件事：首先，默认日期等价于 `Date.jd(0)`。如果你曾好奇为什么 `Date.new.to_s` 给出 `"-4712-01-01"`，现在你知道了。其次，可选的 `start` 参数是“格里高利历的起始点”，以儒略日表示。如果你在 18 世纪的英格兰做 SaaS 产品，你会把*艾萨克·牛顿爵士*（https://en.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton）的生日表示为 `Date.new(1642, 12, 25, Date::ENGLAND)`，而不是 `Date.new(1643, 1, 4)`。这也意味着 `Date.new(1582, 10, 5, Date::ENGLAND)` 不会像 `Date::ITALY` 那样抛出异常。用英语的说法，牛顿生日以 1642/12/25 表示被称为“旧式”，而以 1643/1/4 表示则被称为“新式”。这就是 Ruby 的 `date_core.c` 中经常提到 `os` 和 `ns` 的原因。 如果你总想使用儒略历，你可以把“格里高利切换”无限期地往后推。这就是为什么 `Date::JULIAN` 是 `Float::INFINITY`。传递 `Date::GREGORIAN`（`-Float::INFINITY`）意味着切换发生在“无限久以前”，换句话说，“我们一直都在使用格里高利历”。因为这些值被认为是儒略日，你也可以提供自己的任意值。例如，如果你想在俄罗斯（格里高利历于 1918 年 2 月 14 日采用）建模日期，你可以： `` irb(main):001> Date.new(1918, 1, 31, 2421639).next_day => #<Date: 1918-02-14 ...> `` 上帝保佑我们千万别换成新的历法系统，因为一个简单的 `start` 参数到时就不够用了！ ## 结尾思考 如果你好奇艾萨克·牛顿究竟是在圣诞节出生还是 1 月 4 日，那么这正是格里高利十三世想要解决的问题！因为儒略周期是另外三个周期的同步，所以它被称为*三循环系统*（tricyclic system）。小纪周期被选为第三个周期，可能是因为历史记录通常不是与日期挂钩，而是与小纪数字关联。与我上面所说的相反，关于儒略周期最初是指儒略历还是以约瑟夫的父亲命名，是有争议的。 从概念上讲，你可以把 `Date` 看作一个 `(儒略日, 格里高利切换点)` 元组，再加上基于这两个值计算结果的方法。在日期的 `inspect` 格式中，例如 `#<Date: 1582-10-15T00:00:00+00:00 (2299161.0,0,2299161)>`，你看到的是用儒略日数表示的日期，加上时间部分的秒和纳秒，然后是时区偏移，最后是所给的格里高利切换点的儒略日。`DateTime` 会使用 `0s, 0ns` 部分作为时间组件。 留给读者作为练习，`class Date` 中还有一些有趣的方法： - `#gregorian_leap?` - `#julian_leap?` - `#jisx0301` - `#rfc2822` - `#rfc3339` ## 延伸阅读 - https://docs.ruby-lang.org/en/master/language/calendars_rdoc.html#argument-start - https://github.com/ruby/ruby/blob/master/ext/date/date_core.c - https://quasar.as.utexas.edu/BillInfo/JulianDatesG.html - https://en.wikipedia.org/wiki/Julian_day