如何更改.NET中的默认时区？

除了"在操作系统中修改时区信息，然后重启.NET应用程序，使其生效"之外。如何在不修改操作系统时区的前提下，修改.NET中的默认时区呢？

这是一位 同学兼同事 于5月21日在技术群里问的问题，我当时简单地研究了一下，就写出来了。

现在写文章分享给大家，虽然我觉得这种需求非常小众，几乎不会有人用到。

正文

正常手段下，.NET是不允许开发者修改默认时区的，它没有公开这样的API。

在 .NET 中，管理时区的类型叫 TimeZoneInfo，它位于 System 命名空间下，由 System.Private.CoreLib.dll 提供。

使用 ILSpy 反编译 System.Private.CoreLib.dll，找到 TimeZoneInfo 类型，我们可以看到 TimeZoneInfo.Local 指向一个私有字段 s_cachedData 的成员属性 Local，该字段类型是一个属于 TimeZoneInfo 的私有嵌套类型 CachedData。

当首次访问 CachedData.Local 时，它会先检查 _localTimeZone 私有字段是否有值。如果没有值，则调用 CreateLocal 方法从操作系统获取时区信息并且赋值。

看到了这里，我脑海里就浮现了两种方案：

1. 使用 hook 技术挟持并修改 win32 api 返回的时区信息。
2. 使用 reflection 技术反射并且修改时区信息。

方案1的优点是稳定，但可能会被杀毒软件报毒。

方案2的优点是不会报毒，但可能不稳定。

为什么说方案2不稳定呢？因为 s_cachedData 私有字段值有可能在某个时候被重置。

现在我们来看看方案2的实现：

public static bool TrySetLocalTimeZoneInfo(TimeZoneInfo timeZoneInfo)
{
  Type timeZoneInfoType = typeof(TimeZoneInfo);

  // 获取TimeZoneInfo类型的私有静态字段成员信息s_cachedData
  FieldInfo cachedDataFieldInfo = timeZoneInfoType.GetField("s_cachedData", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Static);
  if (cachedDataFieldInfo == null)
  {
    return false;
  }

  // 获取TimeZoneInfo类型的私有嵌套类型CachedData
  Type cachedDataType = timeZoneInfoType.GetNestedType("CachedData", BindingFlags.NonPublic);
  if (cachedDataType == null)
  {
    return false;
  }

  // 获取CachedData类型的私有字段成员信息_localTimeZone
  FieldInfo localTimeZoneFieldInfo = cachedDataType.GetField("_localTimeZone", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);
  if (localTimeZoneFieldInfo == null)
  {
    return false;
  }

  // 获取TimeZoneInfo类型的私有静态字段s_cachedData值
  object cachedData = cachedDataFieldInfo.GetValue(null);
  if (cachedData == null)
  {
    return false;
  }

  // 设置私有字段的值
  localTimeZoneFieldInfo.SetValue(cachedData, timeZoneInfo);
  return true;
}

PS: 该方法代码实际测试在 .NET Core 3.1, .NET 5.0, .NET 6.0, .NET 7.0, .NET 8.0 都可以正常工作。

用法：

void Main()
{
  // 设置前
  Console.WriteLine(TimeZoneInfo.Local);
  
  // 修改为 GMT 时区
  TimeZoneInfo hkTimeZoneInfo = TimeZoneInfo.FindSystemTimeZoneById("GMT Standard Time");
  bool setResult = TrySetLocalTimeZoneInfo(hkTimeZoneInfo);
  
  // 设置后
  Console.WriteLine(TimeZoneInfo.Local);
}

注意：这种方案需要严谨测试，反复验证。

因为是篡改.NET内部私有变量，不知道是否会引起其它后果。

比如.NET内部其它API没有使用 TimeZoneInfo.Local，而是自己在其它地方又缓存了一套 TimeZoneInfo，那就GG了。

又比如，需要检查整个 .NET Runtime 和其它第三方组件，是否有调用 TimeZoneInfo.ClearCachedData 静态方法 或者 调用 CultureInfo.ClearCachedData 对象方法。