グローバル化はなぜ日時処理問題を引き起こすのか

2013年10月に私が公開したスライドです。長らくSlideShareに配置していましたが、SlideShareが広告まみれになって酷いので、Speaker Deckに移しました。以下、公開時の紹介文です。

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「『プログラミング .NET Framework 第4版 』座談会」発表資料です。
http://atnd.org/event/E0019986/0

Transcript

1. グローバル化はなぜ 日時処理問題を 引き起こすのか Titledby ホッテントリメーカー @atsukanrock 2013/10/26 C#ユーザー会
2. @atsukanrock http://d.hatena.ne.jp/atsukanrock/ Enterprise Application Architect になりたい DDD Lover
3. @atsukanrock http://d.hatena.ne.jp/atsukanrock/ Enterprise Application Architect になりたい DDD Lover http://jigokuno.com/?eid=162
4. ゴール
5. 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
6. 時差
7. 外資系あるある
8. ピンチ!! 外人からメール来た!!
9. 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!!
10. ε-(´∀｀*)ﾎｯ 解読成功♪
11. ファッ!?
12. 7 時じゃなくて 23 時!?
13. 時差のせいです。
14. 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
15. タイムゾーン 男闘呼組じゃないよ
16. 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BaconEggの Breakfast をEating
17. 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
18. 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
20. タイムゾーンあるある
21. I永さん： 2013/10/26 13:00から C#ユーザー会やります!!
22. Charles： Hey, どのTime Zone だい？
23. 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
24. 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
25. そこで考えだされたのがUTC 1963年発足らしい
26. 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
27. 東京標準時：UTC+9 太平洋夏時間：UTC-7 進んでる 遅れてる
28. プログラムの世界では UTCのおかげで とても楽になる
29. Charles (非UTC Ver.): Tokyo を9am にDeparture して California に7am にArrive したんだよ 何時間かかったか 分からない
30. Charles (UTC Ver.): Tokyo を12am にDeparture して California に2PM にArrive したんだよ 14時間かかったんだね おつかれさま
31. 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
32. 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 ￣￣ | ／
33. 夏時間
34. Charles： Listen してくれ、 TodayからDSTなんだ。
35. 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
36. 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)
37. 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!!
38. 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!!
39. 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
40. .NET での日時処理
41. ポイントになる型： •DateTime •DateTimeOffset •TimeZoneInfo
42. 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
43. 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
44. DateTime.Kind DateTime 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)
45. 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
46. 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^)＼
47. 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
48. 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))
49. 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
50. 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
51. 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
52. 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!!
53. 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…
54. 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…？
55. 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
56. 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
57. 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
58. 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
59. 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
60. 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
61. DB設計 ちょびっと
62. 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
63. 2つの選択肢 A) UTC で保存 B) DateTimeOffset で保存 A 案でよさげ
64. 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
65. 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
66. 質疑応答