Daylight saving time in Java

최근 작업을 하던 중 아래와 같은 에러를 마주하였다.

org.joda.time.IllegalInstantException: Illegal instant due to time zone offset transition (daylight savings time 'gap')

이러한 에러가 왜 발생했는지 알아보자

Daylight Saving Time?

우선 문제를 파악하기 위해 Daylight saving time (이하 DST)에 대해서 알아 보아야 한다.

DST란 흔히 썸머 타임으로 알려진 제도로, 하절기에 표준시를 몇 시간 가량 앞당긴 뒤에 하절기가 끝나면 원래대로 돌려 놓는 것을 말한다. (자세한 내용은 위키를 참고하자)

그렇다면, 도대체 무엇이 문제인가?

하절기가 끝나면 앞당겼던 시간을 다시 되돌려야 한다. 예를 들어 하절기에 1시간을 앞당겼다면, 하절기가 끝날 때 1시간을 늦춰 원래 표준시와 동일하게 유지한다. 1시간을 늦출 때, 1시간 가량의 시간 공백이 발생하게 된다. 그렇기 때문에 해당 Timezone에 존재하지 않는 시간대가 생기게 된다.

Image of a DST table

위는 America/Santiago timezone의 DST 테이블이다.

With Joda Time

위의 표를 보면 2019년 9월 8일 0시는 존재하지 않고

import org.joda.time.DateTime;
import org.joda.time.DateTimeZone;
import org.joda.time.LocalDateTime;

public class DstJodaTimeTest {

  public static void main(String[] args) {
    LocalDateTime dt = LocalDateTime.parse("2019-09-08T00:00:00.000");
    DateTime zdt = dt.toDateTime(DateTimeZone.forID("America/Santiago"));
    System.out.println(zdt);
  }
}

위와 같은 코드를 작성하면 아래와 같은 에러가 날 것이다.

Exception in thread "main" org.joda.time.IllegalInstantException: Illegal instant due to time zone offset transition (daylight savings time 'gap'): 2019-09-08T00:00:00.000 (America/Santiago)
	at org.joda.time.chrono.ZonedChronology.localToUTC(ZonedChronology.java:157)
	at org.joda.time.chrono.ZonedChronology.getDateTimeMillis(ZonedChronology.java:122)
	at org.joda.time.chrono.AssembledChronology.getDateTimeMillis(AssembledChronology.java:133)
	at org.joda.time.base.BaseDateTime.<init>(BaseDateTime.java:257)
	at org.joda.time.DateTime.<init>(DateTime.java:532)
	at org.joda.time.LocalDateTime.toDateTime(LocalDateTime.java:753)
	at com.joddev.test.DstJodaTimeTest.main(DstJodaTimeTest.java:12)

위의 에러에 대한 설명은 링크에서 좀 더 확인해 볼 수 있다.

Possible solutions may be as follows:

Use LocalDateTime, as all local date-times are valid.

When converting a LocalDate to a DateTime, then use toDateTimeAsStartOfDay() as this handles and manages any gaps.

When parsing, use parseLocalDateTime() if the string being parsed has no time-zone.

위를 참고해서 수정하면

import org.joda.time.DateTime;
import org.joda.time.DateTimeZone;
import org.joda.time.LocalDate;

public class DstJodaTimeTest {

  public static void main(String[] args) {
    LocalDate dt = LocalDate.parse("2019-09-08");
    DateTime zdt = dt.toDateTimeAtStartOfDay(DateTimeZone.forID("America/Santiago"));
    System.out.println(zdt);			// 2019-09-08T01:00:00.000-03:00
    System.out.println(zdt.minusHours(1));	// 2019-09-07T23:00:00.000-04:00
  }
}

위의 코드를 실행시키면, 존재하지 않는 2019년 9월 8일 0시가 아닌 2019년 9월 8일 1시가 출력될 것이다. 또한 여기서 1시간을 빼면, 2시간 전으로 돌아가고 time offset이 변하는 것을 유의하자.

With Java8 Time

java8부터 기본적으로 제공하는 java.time을 사용했을 때는 어떤 일이 벌어지는지 확인해보자.

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.ZoneId;
import java.time.ZonedDateTime;

public class DstJava8TimeTest {

  public static void main(String[] args) {
    LocalDateTime dt = LocalDateTime.of(2019,9,8,0,0);
    ZonedDateTime zdt = dt.atZone(ZoneId.of("America/Santiago"));
    System.out.println(zdt);              	
    System.out.println(zdt.minusHours(1));
  }
}

위의 코드를 실행 시켰을 때, 어떠한 결과가 나오는가? 필자의 경우 자바버전에 따라 다른 2가지의 결과가 나왔다.

DST가 반영되지 않은 경우

// jdk1.8.0_171
System.out.println(zdt);              	// 2019-09-08T00:00-03:00[America/Santiago]
System.out.println(zdt.minusHours(1));  // 2019-09-07T23:00-03:00[America/Santiago]

DST가 반영된 경우

// jdk1.8.0_221
System.out.println(zdt);              	// 2019-09-08T01:00-03:00[America/Santiago]
System.out.println(zdt.minusHours(1));  // 2019-09-07T23:00-04:00[America/Santiago]

java.time의 경우 java 버전이 릴리즈 됨에 따라 타임존이 업데이트 된다. java 버전에 따라 다른 타임존 상황이 적용될 수 있으니 주의하여 사용하도록 하자. joda time library 경우에는 library 버전에 따라 타임존이 업데이트 되므로, 환경별 자바 버전에 대해 달라지는 일은 없을 것이다.

References

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9D%BC%EA%B4%91%EC%A0%88%EC%95%BD_%EC%8B%9C%EA%B0%84%EC%A0%9C

https://www.timeanddate.com/time/zone/chile/santiago

http://joda-time.sourceforge.net/faq.html