Wie behandle ich Datum und Zeit in der Software

Datum und Zeit
in der Software
Köln Fokusgruppe T, 05.03.2018, J. Moldawski

Datum_Und_Zeit_Software.pptx
 Zeitpunkte und Zeiträume
 Zeitskalen
 Zeitzonen
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Agenda

Datum und Zeit: häufigste Größen in unseren Projekten
Kicker Box

 Zeitskalen
 Zeitzonen
Agenda

06.03.2018
Zeitpunkte und Zeiträume
 Im Unterschied zu anderen Maßen spielen bei der Zeit sehr oft zwei Aspekte eine Rolle: Zeitpunkte und Zeiträume. Z.B:
• Unter 5 kg verstehen die meisten Menschen ein Gewicht von genau 5 kg.
• Aber 05.03.2018 kann je nach Kontext 05.03.2018 0:00, 05.03.2018 23:59 oder den ganzen Tag bedeuten.
• Leicht missverständlich: z.B. nach BGB §192: „…. unter Ende des Monats (wird) der letzte Tag des Monats verstanden“.
Hier ist der Zeitpunkt unzureichend definiert.
05.03.2018
?
? ?
?
5 kg
!

Zeiträume
 Zeiträume kommen meistens vor als:
• “natürliche” Zeitintervalle z.B. Tag, Monat, Woche, Jahr usw.
• “frei” definierte Intervalle, wie z. B. [April-Juni], “drei Monate vor Vertragsende”
 Zeiträume können begrenzt oder unbegrenzt sein.
 Ein mögliches Interface „Zeitraum“:
interface Zeitraum {
boolean contains(Zeitraum oder Zeitpunkt)
Zeitraum cut (Zeitraum)
}
• Joda hat eine Implementierung für Java (ReadableInterval) aber nur für begrenzte Zeiträume.
• SQL unterstützt auch nur begrenzte Zeiträume lediglich mit BETWEEN-Operator
true falsefalse
truefalse
cut

Anwendungsbeispiel der Zeiträume: Fristen nach BGB
 Definition der Zeiträume kann sehr komplex sein. Das BGB braucht z.B. für Definition der Fristen drei Paragrafen (§§ 187-
189)
• Nach BGB beginnen Fristen immer mit dem Begin des ersten Tages und enden mit dem Ende des letzten Tages. Hier ist
die Definition der Zeitpunkte eindeutig.
• Wenn eine Frist mit einem reellen Ereignis beginnt, so ist der 1. Tag der Frist der nächste Tag.
• Wenn Fristanfang durch den Tag selbst definiert ist, so gilt dieser Tag als 1. Tag. Diese Regelung gilt ausnahmsweise auch
für Geburten.
• Wie man den letzten Tag errechnet, ist wiederum unpräzise definiert. Im §188 wird immerhin auf unterschiedliche Anzahl
der Tage im Monat eingegangen: die Monatsfristen enden mit dem Monatsende falls der Monat nicht ausreichend
class FristBGB implements Zeitraum {
FristBGB(beginTag(mit Uhrzeit), istGeburt, Länge, Einheit) //§187(1)
{FristBGB (istGeburt ? beginTag:beginTag+1, Länge, Einheit};
FristBGB(beginTag, Länge, Einheit) //§187(2)
{firstDay=beginTag; lastDay=...}
boolean contains(z){return z>=firstDay && z<lastDay+1}
Zeitraum cut (z){….}
}

Anwendungsbeispiel der Zeiträume: Gültigkeit
 Kommt in allen Projekten vor
 Klassiker Stammdaten, z. B. Preistabellen, Wechselkurse, Steuersätze usw.
 Herausforderungen
• Ist das Ende „inklusive“ oder „exklusive“?
• Wie werden offene Zeiträume implementiert?
20 € 21 € 25 € 40 €
2005 2008
Preis
2011 2012 2015
 Ende „inklusive“
• Vorteile:
‒ Entspricht allgemeinem Verständnis
‒ Gleiche Behandlung vom Begin- und Enddatum z. B. für für
die Methode contains(x): x>=beginn && x<= ende
• Nachteile
‒ Angabe ist ungenau: selbst bei „05.03.2018 23:59:59.999“
bleibt eine Millisekunde aus
 Separate implementierung für offene Beginn und
Ende
 Pseudodatum (z. B. 31.12.9999) für offenes Ende

Zeitpunkte
 Zeitpunkte können dienen für:
• Chronologie (z. B. in Log)
• Scheduling
• Zeitstempel
• Juristische Festlegungen („Juristische Sekunde“, Abgabetermine, Fristenbeginn und Ende)
• Definieren der Zeiträume
 Ein Zeitpunkt kann als Grenze eines Zeitraums definiert werden. Der Zeitraum muss dafür natürlich ohne Hilfe dieses
Zeitpunktes definiert sein, z. B. Ende vom 05.03.2018.

Anwendungsbeispiel der Zeitpunkte: Volljährigkeit
 §2 des BGB „Die Volljährigkeit tritt mit der Vollendung des 18. Lebensjahres ein. “:
 Der Zeitpunkt des Eintritts der Volljährigkeit ist als Ende des 18. Lebensjahres definiert.
 Auf einer Zeitskala entspricht es auch dem Beginn des 19. Lebensjahres
Tag der Geburt,
05.03.2018, 11:10
Geburtstag,
05.03.2036
Geburt
1. LJ 2. LJ 3. LJ
Volljährig
18. LJ…… 19. LJ
Begin des
Lebensalters
Nach §188 (2)

Mit Datum und Zeit rechnen
 Welches Datum wird es in N Jahren, Monaten, Tagen usw. sein?
 Wie viele Monate, Jahre, Tage, usw. Liegen zwischen zwei Zeitpunkten?
 Viele Faktoren beeinflussen das Ergebnis:
• Monat
• Schaltjahr
• Zeitzonen
• Sommerzeit
• …
 Bei “fachlichen” Anforderungen für Zeitrechnung, lohnt es sich fast immer, die Vorgaben durch Rückfragen zu
konkretisieren.
 Rechnen mit Zeit nicht selber implementieren, sondern bewährte Bibliotheken nutzen.
Sekunde Minute Stunde Tag Woche Monat Quartal Jahr
Sekunde 1
Minute 60 1
Stunde 3600 60 1
Tag
86400+-
1 1440
23;24;2
5 1
Woche 7 1
Monat
28;
29;
30; 31 4;5 1
Quartal 3 1
Jahr 52;53 12 4 1

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Zeitskala: wie spät ist es?

Unixzeit
 ist Basis für fast alle IT-Anwendungen
 startet am 01.01.1970
 ist sekundengenau
 Seit 1972 wird mit UTC synchronisiert. Lediglich während des Hinzufügen der Schaltsekunden verhalten sich
unterschiedliche Unix-Implementierungen leicht unterschiedlich.
 Wie UTC wird mit Hilfe der Schaltsekunden in einem max. Abstand von 1 Sek. Von der astronomischen Zeit UT gehalten.
 Die meisten Systeme nutzen 32-bit-Wort für Unixzeit und können den Zeitzähler zwischen 13. Dezember 1901 20:45:52
UTC und 19. Januar 2038 um 3:14:07 h UTC stellen. Vorher oder nachher gibt es entweder einen Unter- uder einen
Überlauf ->Problem 2038
 Meistens wird die Unixzeit über NTP-Protokoll mit einem präzisen UTC-Zeitgeber lokal oder übers Netzt syncronisiert.
 Beispiel PHP:
$unixTime=time(); //Unix-Sekunden seit dem 01.01.2018

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 Zeitzonen
Agenda

Zeitzonen
 Geografische Zeitzonen
• UTC-0
• UTC+1, UTC+2 … UTC+12 (1/2)
• UTC-1, UTC-2 … UTC-12 (1/2)
• spielen praktisch nur in See- und Luftfahrt eine Rolle
 Administrative Zeitzonen
• Zeitverschiebung (nicht nur um ganze Stunden und einige sogar um > 12 Std.)
• Sommerzeit-Regelung
• historische Zeitverschiebungen
• ….
‒ Z. B. 01.06.2018, 12:20 CET <> 01.06.2018, 12:20 UTC+1
• IANA-Datenbank http://www.iana.org/time-zones
 Unterstützung in den Libraries: überall, aber nicht einheitlich, bitte immer vorsichtig nutzen. z.B.
• speichert gehen JDK-Bibliotheken bei in java.lang.Date von UTC-0 aus
• Oracle jedoch macht bei “DATE” keine Annahmen über die Zeitzone: dafür hat Oracle TIMESTAMP WITH TIMEZONE
• POSIX-Standard nutzt für Zeitzonen anderes Vorzeichen, so ist CET=UTC+1 aber = Etc/GMT-1

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