选择计划项目时在 Postgres 中考虑 DST

Question

我有一个 Postgres 表，其中包含 时钟闹钟（不是真的，但这是类似的，并且更容易解释）。警报由用户设置，分辨率为 1 小时，用户可以来自许多不同的时区。警报每天都在重复。我想可靠地获取应该在一天中的特定时间响起的警报，但我遇到了夏令时问题。我该如何以最好的方式做到这一点？

示例

Alfred 和 Lotta 都住在斯德哥尔摩（距 UTC +1 小时，但 +2h 当它是 DST 时）。
Sharon 住在新加坡（距 UTC +8 小时，没有 夏令时）

在冬天，阿尔弗雷德设置了凌晨 4 点的闹钟。警报应该响起 全年当地时间凌晨 4 点。
在夏季，洛塔会设置闹钟 早上 5 点。同样，它应该全年在早上 5 点开始。
与此同时，Sharon 已经设置了上午 11 点的闹钟。

所有这些都可以作为 03:00 UTC 存储在数据库中。

如果我在冬天查询数据库以获取应该在 03:00 UTC，我想要 Alfred 和 Sharon 的闹钟。新加坡现在是+7h 来自瑞典，所以新加坡的上午 11 点是瑞典的凌晨 4 点。洛塔的警报 再过一个小时就不会再响了。

相反，如果我在夏天查询数据库中的警报， 应该在 03:00 UTC 响起，我想要 Lotta 和 Sharon 的闹钟。 新加坡现在距离瑞典 +6h，所以新加坡的上午 11 点是上午 5 点 现在的瑞典。斯文的闹钟在一小时前响了。

如何存储并查询数据库？

如有必要，我可以更改数据库架构。目前，我们根本不针对 DST 进行调整，实际上只有一个“小时”整数字段（看起来很愚蠢，时间字段会更好）。

似乎我需要同时存储 UTC 时间和时区信息，但我不知道如何在 Postgres 中最好地实现这一点。我发现 Postgres 有某种时区概念，但据我所知没有时区字段类型。另外，我想我需要在 SQL 中进行一些计算，以确定如何根据时区数据和创建日期在选择中偏移 UTC 时间。我不太擅长 SQL……

我确实想在 Postgres 中解决这个问题，因为可能会有很多“警报”，并且我想避免将所有警报都提取到 Ruby 中并在那里进行过滤所带来的性能问题。 （是的，这是一个 Rails 应用程序。）

Answer 1

您可以使用完整的时区名称，例如America/New_York 而不是 EDT/EST，并将小时存储在该时区而不是 UTC。然后，您可以幸福地忽略夏令时的偏移变化。

类似下面的东西应该可以工作：

-- CREATE TABLE time_test (
--   user_to_alert CHARACTER VARYING (30),
--   alarm_hour TIME,
--   user_timezone CHARACTER VARYING (30)
-- );

SELECT user_to_alert, 
  CASE
    WHEN EXTRACT(HOUR FROM CURRENT_TIME AT TIME ZONE user_timezone) = EXTRACT(HOUR FROM alarm_hour) THEN TRUE
  ELSE FALSE
END AS raise_alarm
FROM time_test;

或者：

SELECT user_to_alert
FROM time_test
WHERE EXTRACT(HOUR FROM CURRENT_TIME AT TIME ZONE user_timezone) = EXTRACT(HOUR FROM alarm_hour);

Answer 2

给定：

SET timezone = 'UTC';

CREATE TABLE tzdemo (
    username text not null,
    alarm_time_utc time not null,
    alarm_tz_abbrev text not null,
    alarm_tz text not null
);

INSERT INTO tzdemo (username, alarm_time_utc, alarm_tz_abbrev, alarm_tz) VALUES
('Alfred', TIME '04:00' AT TIME ZONE '+01:00', 'CET', 'Europe/Stockholm'),
('Lotta', TIME '05:00' AT TIME ZONE '+02:00', 'CEST', 'Europe/Stockholm'),
('Sharon', TIME '11:00' AT TIME ZONE '+08:00', 'SGT', 'Singapore');

试试：

SELECT username 
FROM tzdemo 
WHERE alarm_time_utc AT TIME ZONE alarm_tz_abbrev = TIME '03:00' AT TIME ZONE alarm_tz;

结果：

 username 
----------
 Alfred
 Sharon
(2 rows)

原理：

• 存储创建警报的时区偏移量，包括当时是否为 DST
• 还存储转换为 UTC 的时钟时间
• 查询时，使用完整时区名称遵循当前 UTC 时间规则的事实来生成该区域当前时区中的时间。与创建警报时的时区中存储的时间戳进行比较。

这还允许您处理用户更改位置并因此更改时区的情况。

当您想要进行预测查询时，可以通过对时间戳进行日期限定来扩展此方法，例如“在什么当地时间会在某个位置发出警报声”。

我对这个解决方案并不完全有信心，建议仔细测试。

Answer 3

使用timestamp with time zone (timestamptz) 进行计算。
报警时间可以是time [without time zone]。
但是您必须为每一行明确保存时区。

从不使用time with time zone (timetz) 这是一个逻辑错误的类型，PostgreSQL 不鼓励使用它。 The manual:

time with time zone 类型是由 SQL 标准定义的，但是 定义展示了导致可疑有用性的属性。 在大多数情况下，date、time、timestamp without timezone 和 timestamp with time zone 的组合应该提供完整的 任何应用程序所需的日期/时间功能范围。

演示设置：

CREATE TABLE alarm(name text, t time, tz text);
INSERT INTO alarm VALUES
  ('Alfred', '04:00', 'Europe/Stockholm') -- Alfred sets an alarm for 4 AM.
, ('Lotta',  '05:00', 'Europe/Stockholm') -- Lotta sets an alarm for 5 AM. 
, ('Sharon', '11:00', 'Asia/Singapore');  -- Sharon has set an alarm for 11 AM.

必须是时区名称（不是缩写）来说明 DST。相关：

• Time zone names with identical properties yield different result when applied to timestamp

获取“今天”的匹配警报：

SELECT *
FROM   alarm
WHERE  (('2012-07-01'::date + t) AT TIME ZONE tz AT TIME ZONE 'UTC')::time
       = '03:00'::time

• ('2012-7-1'::date + t) ...组装timestamp [without time zone] 也可以只是 now()::date + t 表示“今天”。
• AT WITH TIME ZONE tz ... 将时间戳放在保存的时区，得到timestamptz。
• AT WITH TIME ZONE 'UTC' ... 根据 UTC 获取 timestamp
• ::time ... 提取时间分量的最简单方法。

这里可以查time zone names：

SELECT *
FROM   pg_timezone_names
WHERE  name ~~* '%sing%'
LIMIT  10;

dbfiddle here - 展示夏季/冬季
_{旧 sqlfiddle}