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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

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@atsukanrock http://d.hatena.ne.jp/atsukanrock/ Enterprise Application Architect になりたい DDD Lover

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@atsukanrock http://d.hatena.ne.jp/atsukanrock/ Enterprise Application Architect になりたい DDD Lover http://jigokuno.com/?eid=162

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ゴール

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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

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時差

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外資系あるある

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ピンチ!! 外人からメール来た!!

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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!!

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ε-(´∀｀*)ﾎｯ 解読成功♪

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ファッ!?

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7 時じゃなくて 23 時!?

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時差のせいです。

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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

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タイムゾーン 男闘呼組じゃないよ

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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

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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

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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

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No content

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タイムゾーンあるある

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I永さん： 2013/10/26 13:00から C#ユーザー会やります!!

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Charles： Hey, どのTime Zone だい？

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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

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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

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そこで考えだされたのがUTC 1963年発足らしい

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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

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東京標準時：UTC+9 太平洋夏時間：UTC-7 進んでる 遅れてる

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プログラムの世界では UTCのおかげで とても楽になる

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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

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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

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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

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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 ￣￣ | ／

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夏時間

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Charles： Listen してくれ、 TodayからDSTなんだ。

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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

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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)

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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!!

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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!!

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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

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.NET での日時処理

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ポイントになる型： •DateTime •DateTimeOffset •TimeZoneInfo

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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

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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

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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)

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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

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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^)＼

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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

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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))

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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

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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

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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

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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!!

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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…

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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…？

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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DB設計 ちょびっと

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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

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2つの選択肢 A) UTC で保存 B) DateTimeOffset で保存 A 案でよさげ

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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

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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

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質疑応答