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.
|
||
|