TOUT CE

QUE VOUS N'AVEZ JAMAIS

VOULU SAVOIR

SUR LES FUSEAUX

HORAIRES

Qu'est-ce qu'une date exactement ?

Un moyen de se repérer dans le temps

une année
un mois
un jour
une heure
une minute
une seconde (et un milliseconde si on veut être (très) précis)
un fuseau horaire !
un calendrier !!

Le temps

Pour simplifier un peu : le temps est un flux continu, que tout le monde traverse en même "temps".

Le passé est l'accumulation des expériences antérieures, sur lesquelles on ne peut pas intervenir, quoi qu'on fasse.
Le futur désigne "ce qui ne s'est pas encore produit". Ce que l'on peut, dans certaines mesures, modifier.
Le présent désigne la jonction entre l'avenir et le passé.

Ma définition est un peu simpliste, mais on va la garder quand même. Si vous voulez lire l'article de Wikipedia sur le temps , il pose plus de questions qu'il n'apporte de réponse 😅.

Plusieurs façon de représenter un même "point temporel"

13 avril 2023 à 14h30 à Paris
13 avril 2023 à 20h30 à Singapour
14 avril 2023 à 00h30 en Nouvelle-Zélande
22 Nissan 5783 à 14h30 (Paris, calendrier Hébraïque)

On peut ignorer certaines données en fonction du contexte.

THE END

merci

Pourquoi les fuseaux horaires
c'est compliqué ?

Il est midi !

Lyon : 😋🍕🍷
Tahiti : 😴🛏️
Paris : 🍻🥨

L'heure locale

Jusqu'a à la fin du 19ème siècle, chaque ville avait son heure locale (vu qu'on définissait l'heure grace au soleil, c'est le cadran solaire, puis les cloches des églises, qui définissait l'heure de chaque ville et rythmaient la vie des habitants).
Avec l’essor des transports, en particulier du train, avoir une heure par ville, ce n'est vraiment pas pratique : aux États-Unis, chaque compagnie ferroviaire utilisait son propre système de mesure du temps, basé sur son siège social ou un terminus important.
La gare centrale de Pittsburg, partagée par plusieurs compagnie, utilisait six heure différentes !
Aux États-Unis, il y a eu jusqu'à 300 heures locales.

Au milieu du Pacifique, autour du 180ème méridien, se trouve la "ligne de changement de date" : la ligne pour laquelle on doit change l'heure, mais aussi le jour de sa montre.
Vous savez, c'est cette ligne qui permet à Philéas Fogg de gagner un jour de voyage, et donc son pari, dans "Le tour du monde en 80 jours".
Il n'y a pas que la fiction qui a connu ce "problème" : Quand le navire "Victoria" parti avec l'expédition de Magellan rentre du premier tour du monde au XVIème siècle, les rescapés de l'expédition débarquent un mercredi, selon le journal de bord parfaitement tenu à jour, sauf qu'il est jeudi pour les terriens. Il y a eu tellement de débats qu'une délégation spéciale est même envoyée à Rome pour expliquer au pape pourquoi cet écart.

Les fuseaux horaires étranges

24 fuseaux horaires ?
Non : 37

Tout est politique (ou économique) !

Cocorico !

Revenons en 1884 un moment. Étaient proposés comme méridien de référence le méridien de Greenwich, dans la banlieue de Londres, ou le méridien de Paris. En 1884, quand on est la Grande Bretagne, on gère un empire qui représente en gros un quart des habitants de la planète. On a aussi un copain qui s'appelle les États-Unis, qui pèse un peu dans "le Game" à l'international. Les deux réunis représentent les deux tiers de la flotte mondiale. Pas trop compliqué d'imposer son méridien. En contre-partie, pour faire plaisir, la Grande Bretagne accepte de passer au système métrique.
Pour les États-Unis ? on reviendra…

Les français ? Et bien ils sont trop dèg' !

Le seul compromis qu'il y a eu, c'est sur l’abréviation UTC. Les anglais voulaient CUT (pour Coordinated Universal Time), Les français voulaient TUC (pour Temps Universel Coordonné). Le compromis a été UTC (qui ne veut donc rien dire)

La France mettra prêt de 30 ans à accepter le méridien de Greenwich, comme valeur pour la France, et c'est le 9 mars 1911 que le texte de loi est enfin accepté. L'heure légale devient donc : « l'heure du temps moyen de l'observatoire de Paris retardée de 9 minutes 21 secondes » (qui est l'heure de Greenwich, mais faut pas déconner et laisser gagner les anglais !).

OK, mais… on est plus sur l'heure de Greenwich aujourd'hui, si ?

UTC ou UTC+1 ?

Avançons un peu dans le temps : nous sommes en juin 1940.
L'armée allemande occupe la France, et impose l'heure Allemande en France. Heure qui, bien que remise en question, ne sera pas abandonné.

Par sympathie pour Hitler, l'Espagne de Franco passe aussi à l'heure allemande en 1942.

Pour se coordonner avec ses alliées, l'Angleterre passe elle aussi à l'heure allemande.

Une fois la guerre gagnée, l'heure allemande est abandonnée en Angleterre, mais pas en France.

On est donc en France bien trop à l'Ouest de notre fuseau horaire !

Les Samoa

Parton de l'autre côté du monde, dans le Pacifique :

En 2011, les Samoa ont purement et simplement supprimé le 30 décembre ! L'Australie et la Nouvelle-Zélande étant ses partenaires commerciaux principaux, ils ont décidé de passer de UTC-11 à UTC+13, et pour ce faire ils ont du supprimer un jour.
Et oui, difficile de faire du commerce quand on a un jour de décalage : le lundi et vendredi deviennent presque inutilisables.

Ce qui est marrant, c'est qu'ils avaient fait le changement inverse le 4 juillet 1892, les États-Unis étant leur partenaire commercial de l'époque ! Le 4 juillet (jour de fête nationale des États-Unis) avait duré… deux jours !

C'est le bordel…

DST

Daylight Saving Time

(l'heure d'été)

J'ai failli oublié le DST. Encore un bazar lié à l'économie. Le DST c'est l'heure d'été (Daylight Saving Time). Pour éviter le « gaspillage de la lumière », au XXème siècle, on décide de décaler les horloges d'une heure entre mars et octobre.
Dans les faits, en 2009, l'économie réalisée est estimée à 0,015 % de la consommation énergétique : on a baissé la consommation d'éclairage, et surtout on consomme bien plus au global.

Avec l'heure d'été, on passe de 37 à 43 fuseaux horaires.

Et là encore, beaucoup de politique, et beaucoup de changement dans le temps.

France

1916 : heure d'été instaurée
1945 : puis abandonnée
1976 : rétablie "temporairement"
1996 : harmonisée avec l'UE
DOM / COM : pas d'heure d'été
…sauf à Saint-Pierre-et-Miquelon qui change d'heure en même temps que… les États-Unis !

La France met en place l'heure d'été en 1916, puis l'abandonne en 1945. On le remet en place en 1976 "temporairement" après la crise pétrolière.

Il faut faire attention, parce que le temporaire, des fois, ça dure longtemps.

En 1996, pour s'harmoniser avec l'union Européenne, on a changé le jour du passage à l'heure d'hiver.

Enfin je dis en France, mais dans les départements et collectivités d'outre-mer, on ne passe pas à l'heure d'été… sauf à Saint-Pierre-et-Miquelon qui change d'heure en même temps que… les États-Unis ! (et oui, économiquement c'est plus pratique)

Union Européenne

Vers la fin du changement d'heure ?

États-Unis

Partout pareil… dans 48 des 50 états

👑 Australie 👑

La palme du bazar revient à l'Australie. L'Australie est coupé en trois fuseaux horaires en hiver :

UTC+8 à l'Ouest,
UTC+10 à l'Est,
UTC+9:30 au centre 😖

En été certains états, mais pas tous, passent à l'heure d'été. On se retrouve donc avec :

à l'ouest : UTC+8,
au centre nord : UTC+9:30,
au centre sud : UTC+10:30,
au nord est : UTC+10:00,
au sud est : UTC+11

On peut donc « revenir dans le temps » simplement en voyageant du sud au nord !

Eté

Hiver

Changements politiques en 2022

2022-11-27 DST cancelation in Greenland
2022-10-28 Changes in Mexico time zones
2022-10-27 Fiji stays on standard time
2022-10-05 Permanent daylight saving time in Jordan
2022-10-05 Permanent daylight saving time in Syria
2022-09-06 Palestine summer time will end one day later than expected
2022-08-10 Chile postpones DST one week
2022-05-12 Iran cancels daylight saving time
2022-03-14 Palestine summer time will start one day later than expected

(Et il y en a autant chaque année !)

https://time.is/time_zone_news

En informatique

La norme :
ISO 8601 / RFC 3339

2023-04-13T05:50:00-07:00

Le standard des fuseaux horaires ?

Il n'y en a pas !

Proposition d'étendre la RFC3339 :

2023-04-13T05:50:00-07:00[Europe/Paris]

Mais du coup c'est quoi le standard des fuseaux horaires ?

Et bien il n'y en a pas ! Enfin pas encore tout du moins. Il y a une proposition pour étendre la RFC3339 afin de pouvoir ajouter le fuseau horaire dans le format: 2022-11-19T22:27:00+01:00[Europe/Paris].

On est toujours obligé de garder le décalage UTC, car si nous sommes le 30 octobre 2022 à 2 h 30 du matin heure de Paris (c'est le jour du passage à l'heure d'hiver) : Est-ce que c'est la première fois qu'il est 2h30 ou bien la deuxième fois de la journée ?
autrement dit, est-ce qu'on est à 02:30+01:00 ou bien à 02:30+02:00 ?

Le format est en parti dicté par l'implémentation JavaZDT qui est très utilisée. Mais cela ne fonctionne pas dans tous les languages, comme en PHP par exemple !

D'ailleurs il n'y a même pas de "liste officielle des fuseaux horaires". C'est souvent la liste du IANA (Internet Assigned Numbers Authority), qui gère les DNS et les adresses IP, entre autre, et qui maintient une liste à jour des fuseaux horaires, qui est utilisée (mais pas toujours).

Les languages

Comment gérer ce bazar ?

Valeur par défaut ?

new Date('2023-04-13T14:50:00').toString()
// "Thu Apr 13 2023 14:50:00 GMT+0200 (heure d’été d’Europe centrale)"

Sur un serveur :

new Date('2023-04-13T14:50:00').toString()
// 'Thu Apr 13 2023 14:50:00 GMT+0000 (temps universel coordonné)'

Et oui, si vous ne renseignez pas de fuseau horaire, le language (enfin surtout le système) fait "ce qu'il peut" et utilise par défaut un fuseau horaire "local", dans mon cas mon système d'exploitation est configuré sur Europe/Paris, c'est cette valeur qui est utilisée.

Cela dit, si j'éxecute le même code sur un serveur, le fuseau horaire par défaut est UTC, et non Europe/Paris.

L'exemple ici est en JS, mais les languages ont (tous ?) le même fonctionnement quand ils doivent parser une chaine de caractères.

Ce n'est probablement pas ce que vous voulez, car dans ce cas les deux points temporels ont 2H d'écart !

Notez que l'on ne spécifie pas non plus de calendrier, et que la valeur par défaut est le calendrier grégorien.

Soyez explicites !

Java

Semble très bien géré*

OffsetDateTime, ZonedDateTime and Instant all store an instant on the time-line […]
Documentation package Java `time`

Le format JavaZDT vient de Java !

* mais je ne maîtrise pas le language

Java semble très bien géré, avec des classes qui permettent de gérer les dates et les heures, et les fuseaux horaires.
La classe Instant, la plus simple, qui gère le "timepoint", OffsetDateTime ajoute le décalage horaire, et ZonedDateTime qui ajoute la gestion complête des fuseaux horaires.
Il y a des classes pour gérer les calendriers, les dates "locales" (pour gérer les anniversaires par ex.), les transitions d'heure d'été, etc.

J'ai l'impression que la "verbosité" de Java fait qu'il est probablement difficile de se tromper puisque l'on se pose les bonnes questions avant d'avoir les problèmes !

PHP

Librairie standard top !
Ne gère pas le format JavaZDT

php.net/datetime

Python

Fonctionnel, mais pas top*
Fuseaux horaires qui fonctionne pas ou mal sous Windows
Améliorations en Python 3.2 (classe timezone) et 3.9 (class "ZoneInfo" pour travailler avec la base de fuseaux horaires IANA)

documentation SPL zoneinfo

* mais je ne maîtrise pas le language

Ruby : Time ou DateTime ?

`DateTime` ne gère ni les secondes intercalaire, ni n'assure le suivi d'aucune règle de changement d'heure d'été.
[…]
Si vous voulez aussi gérer les fuseaux horaires, alors bon courage […]

Documentation Ruby `DateTime`

JavaScript

Pire librairie possible : API pas pratique, sujette à l'erreur, inconsistante, pas vraiment de gestion des fuseaux horaires

d = new Date()
>> Date Mon Nov 21 2022 23:14:30 GMT+0100 (heure normale d’Europe centrale)

d.getDay() // en fait : day of week
>> 1
d.getDate() // day ?
>> 21
d.getMonth() // 0-indexé
>> 10

JavaScript

MomentJS, super puissant: API top et super simple a utiliser.
moment-timezone fait 1 Mo de donnée (111Ko gzippé + 72ko pour moment)
Remplacé par luxon, day.js, et surtout par Temporal

SQL : c'est compliqué

Comment les DB gèrent les TimeZones ?

le standard SQL possède un mélange étrange de types de date/heure et de possibilités.

documentation de Postgresql

SQL : un fuseau horaire défini sur le serveur.
Gestion possible de la TimeZone par session.

Testons :

SELECT '2023-01-01 00:00+10'::timestamptz;
        timestamptz
  ------------------------
    2022-12-31 15:00:00+01
  (1 row)

Toutes les dates et heures liées à un fuseau horaire sont stockées en interne en UTC.

En SQL, il y a un fuseau horaire défini sur le serveur (comme en PHP par exemple). On peut aussi modifier sa TimeZone pour la durée de sa session. Un petit test rapide, de ce que ça donne.
Je ne m'attendais pas vraiment à avoir ce "UTC+1" ici…

Toutes les dates et heures liées à un fuseau horaire sont stockées en interne en UTC. Elles sont converties en heure locale dans le fuseau indiqué par le paramètre de configuration TimeZone avant d'être affichées sur le client.

il est également préférable de ne pas utiliser le type time with time zone (compatibilité standard SQL)

Oui… mais en fait non !

lignes avec des fuseaux horaires différents ?
Décalage UTC != fuseau horaire

Conversion de fuseaux horaires

MySQL / MariaDB : CONVERT_TZ(datetime, from_tz, to_tz)
SQLServer / Postgresql : datetime AT TIME ZONE to_TZ

Du coup, on stocke comment ?

| value               | timezone     |
| ------------------- | ------------ |
| 2023-04-13T12:50:00 | Europe/Paris |

l'heure locale de la donnée ?
l'heure UTC de la donnée (et il est donc 14h50 heure de Paris) ?

Le mieux est probablement de stocker la valeur "datetime" dans une colonne et le fuseau horaire dans une autre

Pro heure locale

Si la loi change, la donnée reste valide
Facilité de debug (valeur est humainement lisible)

Pro heure UTC

Permet de comparer des dates sur des fuseaux horaires différents (pour trier par ex.)
Plus généralement, met la représentation des dates sur la "vrai" ligne temporelle
Evite les problèmes avec l'heure d'été : le 30 octobre 2022 en France, les horloges passeront deux fois entre 2 h et 3 h. Impossible donc de savoir si c'est 2 h UTC+2 (heure d'été) ou bien 2h UTC+1 (heure d'hiver).

Le dernier point fait qu'il est considéré comme une bonne pratique de toujours stocker la valeur UTC d'une date.

Dans une API

Même combat que pour SQL, mais avec un peu plus de flexibilité

RFC3339 : OK pour de l'affichage
Format JavaZDT ?

Deux clés : une pour la date, une pour le fuseau horaire

{
  "date": "2022-11-25T12:00:00+01:00",
  "timezone": "Europe/Paris"
}

C'est un peu le même combat que pour SQL, mais avec plus de flexibilité. On peut à minima travailler avec la RFC3339 et avoir un format `2022-11-25T12:00:00+01:00`.

Cela dit, vu que l'on n'a pas le fuseau horaire, il est toujours impossible de "bouger" dans le temps sans se tromper sur l'heure d'été.

Utiliser le format JavaZDT ? Pourquoi pas… sauf qu'aujourd'hui les librairies ne reconnaissent pas toute cette information.

Si vous voulez éviter toute erreur, ou si vous voulez travailler sur de la donnée, alors le mieux est surement d'avoir deux clés.

Le bug de 2038

Dessin de XKCD expliquant qu'on avait passé le point entre les correctifs du bugs de l'an 2000 et la préparation du bug de 2038

En informatique, les dates sont représentées par des "timestamp" : le nombre de secondes écoulées depuis le 1er janvier 1970. Hors le 19 janvier 2038 à 3 h 14 min 7 s, on va dépasser la taille maximale de stockage d'un nombre entier sur les systèmes 32 bits. On va "boucler", et revenir… le 13 décemble 1901 (un timestamp de `-2 147 483 648`).

Vous allez me dire : "oui mais ça fait longtemps qu'on a des processeurs en 64 bits !"

Pour autant, en PHP 8.0, la gestion des heures d'été était impactée par ce bug (corrigé en 8.1, sorti le 25 Nov 2021). A Mapado on n'avait pas vérifié la donnée réelle de notre stack de tests, et nos évènements de tests en 2100 avait une mauvaise représentation. Le passage a php 8.1 a fait planté la stack de tests !

Ça arrive à tout le monde

Github

La vie, l'univers et le reste

Voila, on a vu que c'était bien le bazar.

Et encore, je ne vous ai pas parlé des secondes intercalaires, ces secondes qui sont ajoutée pour ajuster le temps UTC aux variations de vitesses de rotation de la terre.

Mais finalement les humains se sont quand même coordonnés sur la planète pour avoir un temps universel… universel ? terrestre plutôt !

Que va-t-il se passer quand on aura colonisé la Lune ou Mars ? Va-t-on garder "UTC" comme référence ? Peu probable, tout comme on a abandonné les heure locale, il y aura probablement un temps "solaire". Et plus tard ? Un temps de la Galaxie ?

On a aussi simplifié au début de la présentation en disant que le temps est sur une ligne, mais on sait que l'espace-temps est "étiré" à l'approche d'objets super-massifs comme les trou noir. Là encore, comment gérer la conversion ? Est-ce les même valeurs qui s'écoulent juste moins vite ?

La vie, l'univers et le reste

Un p'ti dernier pour la route ?

L’antarctique : ce continent inhabité dans lequel cohabitent… 12 fuseaux horaires différents !

L’antarctique n'est pas officiellement divisée en fuseau horaires. Cela dit, le continent a été divisé en territoires, pour lesquels le fuseau horaire correspond soit à celui du pays auquel ils appartiennent, soit à celui du pays qui les approvisionne.

Certaines base scientifiques se sont lâchées en plus de ça :

Alors que le changement d'heure n'est pas appliqué sur la majeure partie du continent, la station de recherche Palmer, détenue et financée par les États-Unis, mais exploitée sur le territoire chilien, suit l'heure du Chili (dont l'heure d'été).
La station Troll, située dans une zone revendiquée par la Norvège, suit le temps universel (UTC) d'octobre à mars, puis passe en UTC+2 (WTF) de mars à octobre. (Elle porte très bien son nom.)

En complément, des chercheurs travaillant dans la station d'un autre pays que le leur optent parfois pour suivre le fuseau horaire de leur pays d'origine, du moment qu'ils n'ont pas à travailler avec d'autres équipes, cela facilitant les communications avec leur maison mère.

La (vraie) fin

Julien Deniau

TOUT CE

QUE VOUS N'AVEZ JAMAIS

VOULU SAVOIR

SUR LES FUSEAUX

HORAIRES

Qu'est-ce qu'une date exactement ?

Le temps

Plusieurs façon de représenter un même "point temporel"

THE END

merci

Pourquoi les fuseaux horaires c'est compliqué ?

L'heure locale

Les fuseaux horaires étranges

24 fuseaux horaires ? Non : 37

Tout est politique (ou économique) !

Cocorico !

UTC ou UTC+1 ?

Les Samoa

C'est le bordel…

DST

Daylight Saving Time

(l'heure d'été)

France

Union Européenne

Vers la fin du changement d'heure ?

États-Unis

Partout pareil… dans 48 des 50 états

👑 Australie 👑

Changements politiques en 2022

En informatique

La norme : ISO 8601 / RFC 3339

Le standard des fuseaux horaires ?

Les languages

Comment gérer ce bazar ?

Valeur par défaut ?

Soyez explicites !

Java

PHP

Python

Ruby : Time ou DateTime ?

JavaScript

JavaScript

SQL : c'est compliqué

Comment les DB gèrent les TimeZones ?

Oui… mais en fait non !

Conversion de fuseaux horaires

Du coup, on stocke comment ?

Dans une API

Le bug de 2038

Ça arrive à tout le monde

La vie, l'univers et le reste

La vie, l'univers et le reste

Un p'ti dernier pour la route ?

La (vraie) fin

Sources

Pourquoi les fuseaux horaires
c'est compliqué ?

24 fuseaux horaires ?
Non : 37

La norme :
ISO 8601 / RFC 3339