グローバル化はなぜ日時処理問題を引き起こすのか

Titled by ホッテントリメーカー

@atsukanrock

2013/10/26

C#ユーザー会

@atsukanrockhttp://d.hatena.ne.jp/atsukanrock/

Enterprise Application Architectになりたい DDD Lover

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http://jigokuno.com/?eid=162

ゴール

この辺を伝えたい：

• 時差とは？

• タイムゾーンとは？

• UTCとは？

• 夏時間とは？

• .NET での日時処理

時差

外資系あるある

ピンチ!!外人からメール来た!!

トレーニングのお誘いかー

28日の 7時から…

もー！はえーよー!!

ε-(´∀｀*)ﾎｯ

解読成功♪

ファッ!?

7 時じゃなくて 23時!?

時差のせいです。

時差アメリカ西海岸では 7:00

東京では 23:00

カリフォルニアとか

タイムゾーン

男闘呼組じゃないよ

東京の僕たちが23時に酒を飲んでいる頃

California の Charles は7 時に Bacon Eggの

Breakfast を Eating

僕たちは東京標準時(Tokyo Standard Time (UTC+9))に生きていて

Charles は太平洋夏時間(Pacific Daylight Time (UTC-7))

に生きている

タイムゾーンとはこの：

•東京標準時

•太平洋夏時間

とかのことで、

タイムゾーンが違うと

同じ瞬間なのに時刻が違う

タイムゾーンあるある

I永さん：2013/10/26 13:00からC#ユーザー会やります!!

Charles：Hey, どの Time Zone だい？

ただ「2013/10/25 13:00」と言ってもどのタイムゾーンかによってどの瞬間かが異なる

様々なタイムゾーンの基準になる時間がないと何かと不便

そこで考えだされたのが UTC

1963年発足らしい

すべてのタイムゾーンはUTC を基準にして何時間進んでいるかor 何時間遅れているかで表される

東京標準時：UTC+9太平洋夏時間：UTC-7

進んでる

遅れてる

プログラムの世界ではUTCのおかげでとても楽になる

Charles (非 UTC Ver.):Tokyo を 9 am に Departure してCalifornia に 7 am に Arriveしたんだよ

何時間かかったか分からない

Charles (UTC Ver.):Tokyo を 12 am に Departure してCalifornia に 2 PM に Arriveしたんだよ

14時間かかったんだねおつかれさま

時刻を全て UTCで表せば

瞬間に基づく：

•足し算や引き算

•比較

•並べ替え

が簡単になる

lヽ ﾉ l ｌ l ｌ ヽ ヽ)'ｰーノ( | | | ､ / l｜ ｌ ハヽ |ｰ‐''"ｌ/ U | | |／| ﾊ / / ,/ /|ﾉ /l / ｌ l ｌ| ｌ U ヽl ･ i´ | ヽ､| |ｒ|| | //--‐'" ｀'メ､_ｌﾉ| / ・ /| T l トー-トヽ| |ノ ''"´｀ ｒｰ-/// | T ｜| ･ |／ | l ||､ ''""" j ""''/ | |ヽｌ ・ ｜| C | | l | ヽ, ― ／ | | ｌ C || !! | / | | | ` ｰ-‐ ' ´|| ,ﾉ| || !! ｜

ノｰ‐---､,| / │ｌ､l |ﾚ' ,ﾉﾉ ﾉハ､_ノヽ/ ／ ノ⌒ヾ､ ヽ ノハ, |

,/ ,イーｆ'´ /´ ＼ | ,／´ ｜ヽl |／-ト、| ┼―- ､_ヽﾒr' , -=ｌ''"ハ | ｌ

,／ | ヽ ＼ _,ノｰｆ' ´ ﾉノ ヽ ｜ |､_ _ ‐''ｌ `ー‐―''" ⌒'ｰ--‐'´｀ヽ､_ _,ノ ノ

￣￣ | ／

夏時間

Charles：Listen してくれ、Todayから DSTなんだ。

DST: Daylight Saving Time•日本語では夏時間

•先ほどから登場している「太平洋夏時間」は「太平洋標準時」の DST

例えば Charlesが住んでいるCaliforniaでは

次の 2つを使い分ける：

•太平洋夏時間：UTC-7=> 3 月から 11月 (夏)

•太平洋標準時：UTC-8=> 11 月から 3 月 (冬)

3 月に夏時間に切り替える時

時計の針を 1 時間進める

↓

時間がスキップされる

1:59:59の1秒後が3:00:00!!

11 月に標準時間に切り替える時

時計の針を 1 時間戻す

↓

時間が繰り返す

1時から2時が2回!!

この

•スキップされる時間

•繰り返す時間

は .NET の世界でとても厄介な問題を引き起こします…。

後ほど

.NET での日時処理

ポイントになる型：•DateTime

•DateTimeOffset

•TimeZoneInfo

DateTime•.NET 1.1 からある

•素朴な日時型

•時差、タイムゾーン、夏時間サポートなし

DateTime(おそらく時差、タイムゾーンサポートのため) .NET 2.0 (SP1?) で Kindプロパティが追加された

↓

使えない。ていうか邪魔

DateTime.KindDateTimeの基準を表す：

•Utc：UTC

•Local：現地時刻

•Unspecified：未指定

ただし具体的にどのタイムゾーンかは分からない (= 使えない)

DateTime.Kindちょくちょく邪魔する：

•TimeZoneInfoの UTC => Local 変換メソッドにKindが Localの DateTimeを渡したら死亡※DateTime.(Today|Now)の Kindは Local

•WCFのクライアントとサーバーのタイムゾーンが異なり、受け渡す DateTimeの Kindが Localだと、時差に応じて勝手に値が変換される

DateTime.Kind結論：

認知度低いくせにちょくちょく邪魔する

↓

対策：

プロジェクト内で認知度高めてバグを防ぎましょう／(^o^)＼

DateTimeOffset• .NET 3.5 からできた

•MS的には「DateTimeよりこっち推奨」

•日時の値に加えて UTC からの時差情報も持つ => 時差、タイムゾーンを部分的にサポート

•夏時間はサポートなし

•SQL Serverなら DateTimeOffset型あり

DateTimeOffset例：Charlesの移動時間問題

Tokyoを 9 am (UTC+9) に Departureして

Californiaに 7 am (UTC-7) に Arrive

↓

DateTimeOffsetなら普通に引き算可能new DateTimeOffset(2013, 5, 28, 7, 0, 0, TimeSpan.FromHours(-7d)) –

new DateTimeOffset(2013, 5, 28, 9, 0, 0, TimeSpan.FromHours(9d))

DateTimeOffset•結局 UTCとの時差情報は DateTimeOffsetの外から与える必要あり

•DateTimeOffset自身はローカルシステムのタイムゾーンの時差情報しか調べられない。別タイムゾーンの時差情報は外から与えることになる

DateTimeOffset結論：

DateTimeより有能だけど、グローバル対応 (ローカルシステム以外のタイムゾーンを扱う)プログラムでは補助が必要

TimeZoneInfo• .NET 3.5 から

•タイムゾーン情報を得るためのオブジェクト

•世界中のタイムゾーンを扱ったり、夏時間をサポートするにはこのクラスしかない

TimeZoneInfo•ConvertTimeToUtc：Local => Utc変換

•ConvertTimeFromUtc：Utc => Local変換

•GetUtcOffset：指定された日時におけるUTCとの時差を返す※夏時間にも対応=> DateTimeOffsetに外から与える時差情報はこれで取れる!!

ここまでのまとめというわけで

•DateTimeは窓から投げ捨ててDateTimeOffsetを使おう!!

•ローカルシステム以外のタイムゾーンの時差情報は TimeZoneInfo.GetUtcOffsetで取得!!

メデタシメデタシ…

と思わせておいてまだ未解決問題があります。覚えてますか…？

標準時間夏時間切り替え問題

スキップされる時間

繰り返す時間

スキップされる時間• .NET では Invalid Timeと呼ぶ

•TimeZoneInfoクラスに IsInvalidTimeメソッドがある

Local Time

00:00 01:00 02:00 03:00 04:00

UTC

02:00 03:00 03:00 04:00 05:00

DST (UTC-1)

Invalid Time

スキップされる時間TimeZoneInfoクラスの Local Timeを欲しがっているメソッドに Invalid Timeを渡すと容赦なく死ぬ。例えば：

•ConvertTimeToUtc

• IsDaylightSavingTime

繰り返す時間• .NET では Ambiguous Timeと呼ぶ

•TimeZoneInfoクラスに IsAmbiguousTimeメソッドがある

Local Time

00:00 01:00 02:00 -> 01:00 02:00 03:00

UTC

01:00 02:00 03:00 04:00 05:00

Standard (UTC-2)

Ambiguous Time

繰り返す時間•TimeZoneInfo.ConvertTimeToUtcメソッドに

Ambiguous Timeを渡したら、標準時間だと仮定して変換される

Local Time

00:00 01:00 02:00 -> 01:00 02:00 03:00

UTC

01:00 02:00 03:00 04:00 05:00

Standard (UTC-2)

Ambiguous Time

.NET：こっちやろ

スキップされる時間再びTimeZoneInfoクラスに IsInvalidTimeメソッドはあるが、Invalid Timeの範囲を調べるメソッドがない (公開されてない)

作るしかない

作りますた (http://pastebin.com/GX3EYKbG)

システムが Invalid Time を自動訂正できる

DB設計

ちょびっと

複数のタイムゾーンを扱うシステムでDBに日時をどう保存するか

2つの選択肢A) UTCで保存

B) DateTimeOffsetで保存

A案でよさげ

DBには UTCで保存根拠：

•プログラムでの UTCの扱いやすさ (前述)

•DBの値が Invalid/Ambiguous Timeでないことが保証される (UTC => Local 変換は失敗しない)

•DateTimeOffsetだと、結局夏時間対応のため別フィールドでタイムゾーン情報を持つ必要がある

DBには UTCで保存しんどいところ：

•DBを検索する時も DBに保存する時も Local => UTC 変換が必要。となるとInvalid/Ambiguous Time対応が必要になる※DateTimeOffsetでも必要なのは同じ

質疑応答