160 lines
11 KiB
Markdown
160 lines
11 KiB
Markdown
|
---
|
|||
|
|
title: Работа с датами и временем
|
|||
|
|
category: Программирование
|
|||
|
|
tags: программирование, время, часы, дата
|
|||
|
|
summary:
|
|||
|
|
toc: yes
|
|||
|
|
toc-depth: 4
|
|||
|
|
...
|
|||
|
|
|
|||
|
|
[TOC]
|
|||
|
|
|
|||
|
|
### Временные шкалы
|
|||
|
|
|
|||
|
|
В идеале системы учёта времени должны обладать тремя характеристиками:
|
|||
|
|
|
|||
|
|
1. _точность_ (время базируется на атомном стандарте, каждая секунда
|
|||
|
|
отсчитывается как секунда в системе СИ, нет високосных секунд, переводов
|
|||
|
|
на зимнее или летнее время и т.п.);
|
|||
|
|
2. _простота_ (каждый "день" состоит из 86400 "секунд");
|
|||
|
|
3. _календарные дни_ (дни календаря точно соответствуют вращению Земли).
|
|||
|
|
|
|||
|
|
На практике есть возможность выбрать шкалу только с двумя характеристиками
|
|||
|
|
из трёх.
|
|||
|
|
|
|||
|
|
1. точность и календарные дни. Примером такой шкалы является UTC,
|
|||
|
|
в которой отсчёт дней и секунд ведётся разными методами (секунды
|
|||
|
|
исчисляются по атомному стандарту, а дни по суточному вращению Земли),
|
|||
|
|
а соответствие достигается вводом _секунды координации_;
|
|||
|
|
|
|||
|
|
2. календарные дни и простота. Примером такой шкалы является POSIX
|
|||
|
|
(IEEE Std 1003.1-1988), в которой день всегда равен 86400 секундам;
|
|||
|
|
|
|||
|
|
3. точность и простота. Этими характеристиками обладают технические
|
|||
|
|
шкалы (атомные часы, GPS), в которых не важен учёт дней.
|
|||
|
|
|
|||
|
|
|
|||
|
|
### Классы времени
|
|||
|
|
|
|||
|
|
Время можно условно поделить на два класса: физическое и гражданское.
|
|||
|
|
|
|||
|
|
1. _Физическое_ время представляет собой точки на непрерывной шкале, такую
|
|||
|
|
концепцию достаточно точно отражает UTC, если можно пренебречь _секундой
|
|||
|
|
координации_ (дополнительная секунда, добавляемая к UTC 30 июня или 31 декабря
|
|||
|
|
для согласования со средним солнечным временем UT1. В этот момент время
|
|||
|
|
условно обозначается как 23:59:60, а на шкале UTC две секунды отображаются
|
|||
|
|
как одна).
|
|||
|
|
|
|||
|
|
2. _Гражданское_ время представляется полями (год, месяц, число, час, минута,
|
|||
|
|
секунда, доли секунды, а также временная зона и календарь, который по умолчанию
|
|||
|
|
считается Григорианским).
|
|||
|
|
|
|||
|
|
Почти всегда существует возможность однозначно перевести физическое время
|
|||
|
|
в гражданское и наоборот, но при этом следует различать их свойства и
|
|||
|
|
применение (ближайшая аналогия — массивы байтов и символьные строки).
|
|||
|
|
|
|||
|
|
Основная проблема состоит в том, что в обычном употреблении не всегда можно
|
|||
|
|
сделать вывод о том, какой класс времени подразумевается, и гражданское
|
|||
|
|
время меняется на основании юридических актов (указов, постановлений и т.п.),
|
|||
|
|
что приводит к неоднозначности при планировании событий.
|
|||
|
|
|
|||
|
|
### Обработка на компьютере
|
|||
|
|
|
|||
|
|
#### Хранение и отображение
|
|||
|
|
|
|||
|
|
Для ссылки на момент во времени необходимо использовать единую шкалу,
|
|||
|
|
на которой нет разрывов, связанных с летним временем. Примером стандарта
|
|||
|
|
времени с такой шкалой является UTC. Локальное или местное время для таких
|
|||
|
|
целей не подходит, так как на его шкале имеются разрывы и неоднозначности,
|
|||
|
|
связанные с переходами на летнее время и обратно.
|
|||
|
|
|
|||
|
|
Если нужно сохранить значение локального времени, то необходимо сохранить
|
|||
|
|
также смещение относительно UTC, чтобы временную отметку можно было
|
|||
|
|
интерпретировать однозначно. Необходимо помнить, что местное время может
|
|||
|
|
отличаться от UTC на интервал не кратный часу (например, в Нидерландах
|
|||
|
|
с 1909-05-01 по 1937-06-30 смещение времени от UTC составляло
|
|||
|
|
19 минут и 32.13 секунд).
|
|||
|
|
|
|||
|
|
Правила хранения и отображения времени:
|
|||
|
|
|
|||
|
|
1. Время всегда хранится в UTC. При необходимости дополнительно сохраняется
|
|||
|
|
информация о временной зоне (смещение и/или название).
|
|||
|
|
|
|||
|
|
2. Для вывода на экран время переводится в местное.
|
|||
|
|
|
|||
|
|
3. При выводе на экран отличного от местного времени необходимо указывать
|
|||
|
|
название часового пояса или типа исчисления (например, Юлианский календарь).
|
|||
|
|
|
|||
|
|
|
|||
|
|
#### Системное время для администратора
|
|||
|
|
|
|||
|
|
Системный администратор должен следить за тем, чтобы файлы базы данных
|
|||
|
|
описания временных зон **tzdata** имели одну версию в рамках комплекса
|
|||
|
|
и обновлялись регулярно, чтобы минимизировать расхождения с внешними
|
|||
|
|
системами. Особенно это важно делать при издании новых правил учёта
|
|||
|
|
зимнего или летнего времени.
|
|||
|
|
|
|||
|
|
На серверах аппаратные часы всегда должны использовать UTC. Операционные
|
|||
|
|
системы тоже должны использовать UTC, чтобы при возникновении проблем
|
|||
|
|
в файлах журналов было указано время в едином формате.
|
|||
|
|
|
|||
|
|
В рамках комплекса следует использовать синхронизацию времени, даже
|
|||
|
|
если нет доверенного источника более высокого уровня.
|
|||
|
|
|
|||
|
|
|
|||
|
|
#### Клиентские приложения
|
|||
|
|
|
|||
|
|
В общем случае нельзя доверять временным отметкам внешних клиентов,
|
|||
|
|
так как невозможно гарантировать их корректность. Программа должна
|
|||
|
|
самостоятельно ставить временные отметки для происходящих событий.
|
|||
|
|
Исключением являются программные комплексы, в которых предусмотрено
|
|||
|
|
наличие доверенных приложений, ответственных за установку временных отметок.
|
|||
|
|
|
|||
|
|
|
|||
|
|
#### Postgresql
|
|||
|
|
|
|||
|
|
Сервер базы данных должен использовать только временную зону UTC. Для этого
|
|||
|
|
в файле настройки сервера `postgresql.conf` должна быть строка
|
|||
|
|
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
timezone = 'UTC'
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
|
|||
|
|
При создании таблиц необходимо использовать типы данных `timestamp without time zone`
|
|||
|
|
и `time without time zone`. Если данные о времени должны содержать информацию
|
|||
|
|
о временной зоне или смещении относительно UTC, то нужно создать дополнительные
|
|||
|
|
столбцы, информацию из которых должно обрабатывать клиентское приложение.
|
|||
|
|
Например, временные отметки можно хранить в таком виде
|
|||
|
|
|
|||
|
|
```sql
|
|||
|
|
CREATE TABLE time_stamps (
|
|||
|
|
time_stamp time without time zone, -- временная отметка
|
|||
|
|
time_zone character(12), -- текстовое название временной зоны
|
|||
|
|
shift integer -- смещение локального времени относительно UTC в секундах
|
|||
|
|
);
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
|
|||
|
|
Смещение следует записывать в четырёхбайтное знаковое целое, так как оно
|
|||
|
|
может быть как положительным, так и отрицательным, а его максимальное
|
|||
|
|
значение может составлять 14 * 60 * 60 = 50400 секунд. Несмотря на приведённый
|
|||
|
|
выше пример с временной зоной Нидерландов, микросекундами можно пренебречь,
|
|||
|
|
так как современные временные зоны имеют смещения кратные минутам, а точность
|
|||
|
|
до микросекунд в далёком прошлом обычно не требуется.
|
|||
|
|
|
|||
|
|
Чтобы клиентская программа могла получить выборку, привязанную к некоторой
|
|||
|
|
временной зоне можно использовать оператор `AT TIME ZONE`, например
|
|||
|
|
|
|||
|
|
```sql
|
|||
|
|
SELECT TIMESTAMP '2001-02-16 20:38:40Z' AT TIME ZONE 'MSK';
|
|||
|
|
```
|
|||
|
|
|
|||
|
|
В результате время будет преобразовано из временной зоны UTC в MSK.
|
|||
|
|
Модификатор `Z` в записи времени указывает на принадлежность зоне UTC.
|
|||
|
|
|
|||
|
|
|
|||
|
|
#### Qt
|
|||
|
|
|
|||
|
|
Класс `QTimeZone` предназначен для получения информации о временной зоне
|
|||
|
|
и перевода времени из одной временной зоны в другую.
|
|||
|
|
|