Fundamentals

Дати і Час

Робота з датами, часом та часовими зонами в C#. DateTime, DateTimeOffset, DateOnly, TimeOnly, TimeSpan та TimeZoneInfo.

Дати і Час

Вступ та Контекст

Уявіть, що ви розробляєте веб-додаток для міжнародної компанії. Користувач з Києва бронює зустріч на 14:00 за своїм часом з колегою з Нью-Йорка. Як правильно зберегти цей час? Як відобразити його кожному учаснику в їхньому локальному часі? Неправильна робота з датами та часовими зонами може призвести до пропущених зустрічей, помилок у фінансових транзакціях або некоректних звітів.

У C# існує кілька типів для роботи з часом, кожен з яких вирішує специфічні задачі. Розуміння їхніх відмінностей — ключ до написання надійного коду.

Золоте правило: Для веб-додатків та розподілених систем завжди використовуйте DateTimeOffset або зберігайте час у UTC. Тип DateTime може призвести до неоднозначності часових зон.

Передумови

Перед вивченням цієї теми ви маєте розуміти:

Змінні та типи даних C#
Основи роботи з рядками (strings)
Поняття методів та властивостей

Фундаментальні Концепції

DateTime vs DateTimeOffset

DateTime — це структура, яка представляє момент часу як дату та час доби. Проблема в тому, що DateTime не зберігає інформацію про часову зону явно.

DateTimeOffset — це структура, яка зберігає дату, час та зміщення (offset) відносно UTC. Це робить її однозначною для будь-якого моменту в часі.

Критерій	DateTime	DateTimeOffset
Зберігає часову зону	Ні (має властивість `Kind`)	Так (як зміщення від UTC)
Однозначність	Низька (залежить від контексту)	Висока (завжди прив'язано до UTC)
Використання у веб-додатках	Не рекомендується	Рекомендується
Розмір у пам'яті	8 байтів	16 байтів
Підтримка часових зон	Обмежена (`Kind`: Local, UTC, Unspecified)	Повна (через зміщення)

Проблема DateTime.Kind.Unspecified: Якщо DateTime створено без явного вказівки Kind, його значення Unspecified. Це означає, що неможливо достовірно визначити, який це час — локальний чи UTC.

Приклад: Неоднозначність DateTime

DateTime dt = new DateTime(2024, 11, 28, 14, 0, 0);
Console.WriteLine($"Kind: {dt.Kind}"); // Unspecified

// Це 14:00 за яким часом? Київським? UTC? Нью-Йоркським?
// Неможливо визначити без додаткового контексту!

Приклад: Однозначність DateTimeOffset

// 14:00 за київським часом (UTC+2)
DateTimeOffset kyivTime = new DateTimeOffset(2024, 11, 28, 14, 0, 0, TimeSpan.FromHours(2));

// 14:00 за UTC
DateTimeOffset utcTime = new DateTimeOffset(2024, 11, 28, 14, 0, 0, TimeSpan.Zero);

Console.WriteLine($"Kyiv: {kyivTime}"); // 11/28/2024 2:00:00 PM +02:00
Console.WriteLine($"UTC: {utcTime}");   // 11/28/2024 2:00:00 PM +00:00

Сучасні Типи: DateOnly та TimeOnly

Починаючи з .NET 6, з'явилися два нові типи, які дозволяють представляти лише дату або лише час без зайвої інформації.

DateOnly — Тільки Дата

Використовуйте DateOnly, коли вам потрібна лише дата без часу: дні народження, терміни дії, календарні події.

DateOnly birthday = new DateOnly(1990, 5, 15);
DateOnly today = DateOnly.FromDateTime(DateTime.Now);

Console.WriteLine($"Народився: {birthday}");
Console.WriteLine($"Сьогодні: {today}");

// Арифметика з датами
int daysOld = today.DayNumber - birthday.DayNumber;
Console.WriteLine($"Днів з дня народження: {daysOld}");

TimeOnly — Тільки Час

Використовуйте TimeOnly для представлення часу доби: графіки роботи, розклади, нагадування.

TimeOnly openingTime = new TimeOnly(9, 0);  // 09:00
TimeOnly closingTime = new TimeOnly(18, 30); // 18:30
TimeOnly currentTime = TimeOnly.FromDateTime(DateTime.Now);

Console.WriteLine($"Магазин працює: {openingTime} - {closingTime}");

if (currentTime >= openingTime && currentTime < closingTime)
{
    Console.WriteLine("Магазин відкритий!");
}
else
{
    Console.WriteLine("Магазин зачинений.");
}

Серіалізація: DateOnly та TimeOnly підтримуються System.Text.Json починаючи з .NET 6. При серіалізації вони представляються у форматі ISO 8601.

Конвертація між типами

DateTime now = DateTime.Now;

// Витягуємо лише дату
DateOnly date = DateOnly.FromDateTime(now);

// Витягуємо лише час
TimeOnly time = TimeOnly.FromDateTime(now);

Console.WriteLine($"Дата: {date}, Час: {time}");

DateOnly date = new DateOnly(2024, 11, 28);
TimeOnly time = new TimeOnly(14, 30, 0);

// Комбінуємо дату та час
DateTime combined = date.ToDateTime(time);

Console.WriteLine($"Комбінований DateTime: {combined}");

TimeSpan — Інтервали Часу

TimeSpan представляє різницю між двома моментами часу або тривалість. Це не конкретний момент, а проміжок часу.

Створення TimeSpan

// TimeSpan(години, хвилини, секунди)
TimeSpan duration1 = new TimeSpan(2, 30, 0); // 2 години 30 хвилин

// TimeSpan(дні, години, хвилини, секунди)
TimeSpan duration2 = new TimeSpan(5, 2, 30, 0); // 5 днів, 2:30:00

Console.WriteLine($"Тривалість 1: {duration1}");
Console.WriteLine($"Тривалість 2: {duration2}");

TimeSpan hours = TimeSpan.FromHours(3.5);       // 3 години 30 хвилин
TimeSpan minutes = TimeSpan.FromMinutes(90);    // 1 година 30 хвилин
TimeSpan seconds = TimeSpan.FromSeconds(3600);  // 1 година
TimeSpan days = TimeSpan.FromDays(1.5);         // 1 день 12 годин

Console.WriteLine($"Години: {hours}");
Console.WriteLine($"Хвилини: {minutes}");

DateTime start = new DateTime(2024, 11, 1, 9, 0, 0);
DateTime end = new DateTime(2024, 11, 28, 17, 30, 0);

TimeSpan difference = end - start;

Console.WriteLine($"Різниця: {difference}");
Console.WriteLine($"Днів: {difference.TotalDays:F2}");
Console.WriteLine($"Годин: {difference.TotalHours:F2}");

Властивості TimeSpan

TimeSpan span = new TimeSpan(2, 15, 45, 30); // 2 дні, 15:45:30

// Компоненти
Console.WriteLine($"Дні: {span.Days}");           // 2
Console.WriteLine($"Години: {span.Hours}");       // 15
Console.WriteLine($"Хвилини: {span.Minutes}");    // 45
Console.WriteLine($"Секунди: {span.Seconds}");    // 30

// Повна тривалість
Console.WriteLine($"Всього годин: {span.TotalHours:F2}");     // 63.76
Console.WriteLine($"Всього хвилин: {span.TotalMinutes:F2}");  // 3825.50

Різниця: Властивість Hours повертає лише компонент годин (0-23), а TotalHours — повну тривалість у годинах, включаючи дні.

Операції з Датами та Часом

Parsing — Розбір Рядків

// Розбір рядка у DateTime
string dateString = "2024-11-28 14:30:00";
DateTime parsed = DateTime.Parse(dateString);

Console.WriteLine($"Розібраний DateTime: {parsed}");

// Розбір з часовою зоною
string offsetString = "2024-11-28 14:30:00 +02:00";
DateTimeOffset parsedOffset = DateTimeOffset.Parse(offsetString);

Console.WriteLine($"Розібраний DateTimeOffset: {parsedOffset}");
Console.WriteLine($"UTC час: {parsedOffset.UtcDateTime}");

string input = "invalid date";

if (DateTime.TryParse(input, out DateTime result))
{
    Console.WriteLine($"Успішно: {result}");
}
else
{
    Console.WriteLine("Невалідний формат дати!");
}

Культурні відмінності: Parse використовує поточну культуру системи. Для гарантованого результату використовуйте ParseExact з явним форматом або InvariantCulture.

Formatting — Форматування

DateTime now = DateTime.Now;

// Стандартні формати
Console.WriteLine(now.ToString("d"));       // Коротка дата: 11/28/2024
Console.WriteLine(now.ToString("D"));       // Довга дата: Thursday, November 28, 2024
Console.WriteLine(now.ToString("t"));       // Короткий час: 2:30 PM
Console.WriteLine(now.ToString("T"));      // Довгий час: 2:30:00 PM
Console.WriteLine(now.ToString("f"));       // Повний короткий: Thursday, November 28, 2024 2:30 PM
Console.WriteLine(now.ToString("F"));       // Повний довгий: Thursday, November 28, 2024 2:30:00 PM

// Користувацькі формати
Console.WriteLine(now.ToString("yyyy-MM-dd"));           // 2024-11-28
Console.WriteLine(now.ToString("dd MMMM yyyy, HH:mm"));  // 28 November 2024, 14:30
Console.WriteLine(now.ToString("dddd, hh:mm tt"));       // Thursday, 02:30 PM

ISO 8601: Для міжнародного обміну даними використовуйте формат "o" або "s":

DateTime.Now.ToString("o"); // 2024-11-28T14:30:00.1234567+02:00

Arithmetic — Арифметичні Операції

DateTime today = DateTime.Today;

// Додавання
DateTime tomorrow = today.AddDays(1);
DateTime nextWeek = today.AddDays(7);
DateTime nextMonth = today.AddMonths(1);
DateTime nextYear = today.AddYears(1);

// Віднімання
DateTime yesterday = today.AddDays(-1);
DateTime lastWeek = today.AddDays(-7);

// Комбінування
DateTime future = today.AddMonths(3).AddDays(15).AddHours(12);

Console.WriteLine($"Сьогодні: {today:d}");
Console.WriteLine($"Через 3 місяці та 15.5 днів: {future:f}");

AddMonths і AddYears: Ці методи враховують різну кількість днів у місяцях. Наприклад, якщо додати 1 місяць до 31 січня, результат буде 28 (або 29) лютого.

Часові Зони та TimeZoneInfo

UTC vs Local Time

UTC (Coordinated Universal Time) — це стандарт часу, який не залежить від часових зон. Local Time — це час у конкретній часовій зоні.

Loading diagram...

Best Practices для Веб-Додатків

Зберігайте у UTC

Завжди зберігайте дати та час у базі даних у форматі UTC. Це усуває неоднозначність та спрощує роботу з різними часовими зонами.

// При збереженні
DateTimeOffset userInput = DateTimeOffset.Now;
DateTime utcTime = userInput.UtcDateTime; // Конвертуємо у UTC

// Зберігаємо utcTime у базу даних

Конвертуйте при відображенні

Перетворюйте UTC час у локальний час користувача лише при відображенні на UI.

// При читанні з бази даних
DateTime storedUtc = DateTime.SpecifyKind(dbValue, DateTimeKind.Utc);

// Конвертуємо у часову зону користувача
TimeZoneInfo userTimeZone = TimeZoneInfo.FindSystemTimeZoneById("FLE Standard Time"); // Київ
DateTime userLocalTime = TimeZoneInfo.ConvertTimeFromUtc(storedUtc, userTimeZone);

Console.WriteLine($"Для користувача: {userLocalTime}");

Використовуйте DateTimeOffset для API

Для REST API та обміну даними використовуйте DateTimeOffset — це усуває плутанину.

public class EventDto
{
    public string Name { get; set; }
    public DateTimeOffset StartTime { get; set; } // Включає offset!
}

Робота з TimeZoneInfo

// Отримати поточну часову зону системи
TimeZoneInfo localZone = TimeZoneInfo.Local;
Console.WriteLine($"Локальна зона: {localZone.DisplayName}");

// Отримати UTC
TimeZoneInfo utcZone = TimeZoneInfo.Utc;
Console.WriteLine($"UTC: {utcZone.DisplayName}");

// Знайти конкретну часову зону
TimeZoneInfo kyivZone = TimeZoneInfo.FindSystemTimeZoneById("FLE Standard Time");
TimeZoneInfo newYorkZone = TimeZoneInfo.FindSystemTimeZoneById("Eastern Standard Time");

// Конвертація між зонами
DateTime utcNow = DateTime.UtcNow;
DateTime kyivTime = TimeZoneInfo.ConvertTimeFromUtc(utcNow, kyivZone);
DateTime nyTime = TimeZoneInfo.ConvertTimeFromUtc(utcNow, newYorkZone);

Console.WriteLine($"UTC: {utcNow:HH:mm}");
Console.WriteLine($"Київ: {kyivTime:HH:mm}");
Console.WriteLine($"Нью-Йорк: {nyTime:HH:mm}");

ID часових зон: ID часових зон різняться між Windows та Linux/macOS. Для кросплатформеності використовуйте бібліотеку NodaTime або перевіряйте платформу.Windows: "FLE Standard Time" (Київ)
Linux/macOS: "Europe/Kiev"

Отримати всі доступні часові зони

var allTimeZones = TimeZoneInfo.GetSystemTimeZones();

foreach (var tz in allTimeZones.Take(5))
{
    Console.WriteLine($"{tz.Id}: {tz.DisplayName}");
}

// Вивід:
// Dateline Standard Time: (UTC-12:00) International Date Line West
// UTC-11: (UTC-11:00) Coordinated Universal Time-11
// ...

Практичні Приклади

Приклад 1: Калькулятор Віку

DateOnly birthDate = new DateOnly(1990, 5, 15);
DateOnly today = DateOnly.Today;

int age = today.Year - birthDate.Year;

// Перевіряємо, чи вже минув день народження цього року
if (today < birthDate.AddYears(age))
{
    age--;
}

Console.WriteLine($"Вік: {age} років");

Приклад 2: Робочі Години з Часовими Зонами

public class BusinessHours
{
    public TimeOnly OpenTime { get; set; } = new TimeOnly(9, 0);   // 09:00
    public TimeOnly CloseTime { get; set; } = new TimeOnly(18, 0); // 18:00
    public TimeZoneInfo TimeZone { get; set; } = TimeZoneInfo.Local;

    public bool IsOpenNow()
    {
        DateTime utcNow = DateTime.UtcNow;
        DateTime localTime = TimeZoneInfo.ConvertTimeFromUtc(utcNow, TimeZone);
        TimeOnly currentTime = TimeOnly.FromDateTime(localTime);

        return currentTime >= OpenTime && currentTime < CloseTime;
    }

    public bool IsOpenAt(TimeOnly time)
    {
        return time >= OpenTime && time < CloseTime;
    }
}

// Використання
var kyivOffice = new BusinessHours
{
    TimeZone = TimeZoneInfo.FindSystemTimeZoneById("FLE Standard Time")
};

Console.WriteLine($"Офіс у Києві зараз {(kyivOffice.IsOpenNow() ? "відкритий" : "зачинений")}");

Приклад 3: Конвертація між Часовими Зонами

// Користувач бронює зустріч на 14:00 за київським часом
DateTimeOffset kyivMeeting = new DateTimeOffset(
    2024, 11, 28, 14, 0, 0,
    TimeSpan.FromHours(2) // UTC+2
);

// Конвертуємо у різні часові зони
TimeZoneInfo nyZone = TimeZoneInfo.FindSystemTimeZoneById("Eastern Standard Time");
TimeZoneInfo tokyoZone = TimeZoneInfo.FindSystemTimeZoneById("Tokyo Standard Time");

DateTimeOffset nyTime = TimeZoneInfo.ConvertTime(kyivMeeting, nyZone);
DateTimeOffset tokyoTime = TimeZoneInfo.ConvertTime(kyivMeeting, tokyoZone);

Console.WriteLine($"Київ:     {kyivMeeting:HH:mm zzz}");
Console.WriteLine($"Нью-Йорк: {nyTime:HH:mm zzz}");
Console.WriteLine($"Токіо:    {tokyoTime:HH:mm zzz}");

Типові Проблеми та Вирішення

Проблема 1: Втрата часової зони при серіалізації

Проблема: При серіалізації DateTime у JSON втрачається інформація про часову зону.

Рішення: Використовуйте DateTimeOffset замість DateTime.

public class Event
{
    public DateTime StartTime { get; set; } // Втрачено контекст!
}

public class Event
{
    public DateTimeOffset StartTime { get; set; } // Зберігає offset!
}

Проблема 2: Переведення годинника (Daylight Saving Time)

Проблема: При переведенні годинника деякі часи можуть повторюватись або не існувати.

Рішення: Використовуйте TimeZoneInfo.IsAmbiguousTime та TimeZoneInfo.IsInvalidTime.

TimeZoneInfo kyivZone = TimeZoneInfo.FindSystemTimeZoneById("FLE Standard Time");
DateTime ambiguousTime = new DateTime(2024, 10, 27, 3, 30, 0); // Під час переводу годинника

if (kyivZone.IsAmbiguousTime(ambiguousTime))
{
    Console.WriteLine("Цей час неоднозначний (повторюється)!");

    // Отримуємо можливі offset'и
    var offsets = kyivZone.GetAmbiguousTimeOffsets(ambiguousTime);
    Console.WriteLine($"Можливі зміщення: {offsets[0]}, {offsets[1]}");
}

Проблема 3: Parsing з неправильним форматом

Проблема: Parse викидає виняток при невалідному вводі.

Рішення: Використовуйте TryParse або ParseExact.

string userInput = "28-11-2024";

if (DateTime.TryParse(userInput, out DateTime result))
{
    Console.WriteLine($"Успішно: {result}");
}
else
{
    Console.WriteLine("Невалідний формат!");
}

string userInput = "28-11-2024";
string format = "dd-MM-yyyy";

try
{
    DateTime result = DateTime.ParseExact(
        userInput,
        format,
        System.Globalization.CultureInfo.InvariantCulture
    );
    Console.WriteLine($"Розібрано: {result}");
}
catch (FormatException)
{
    Console.WriteLine("Формат не відповідає очікуваному!");
}

Практичні Завдання

Рівень 1: Основи

Завдання 1.1: Калькулятор Днів

Напишіть програму, яка приймає дві дати (день народження та поточну дату) і виводить кількість днів між ними.

Підказка: Використовуйте DateOnly та віднімання дат.

Завдання 1.2: Форматування Дати

Створіть програму, яка виводить поточну дату у 5 різних форматах (короткий, довгий, ISO 8601, тощо).

Підказка: Використовуйте метод ToString з різними специфікаторами формату.

Завдання 1.3: Таймер Відліку

Напишіть таймер, який показує, скільки часу залишилось до Нового Року.

Підказка: Використовуйте DateTime для цільової дати та TimeSpan для різниці.

Рівень 2: Середній

Завдання 2.1: Перевірка Робочих Годин

Створіть клас Store, який має властивості OpenTime та CloseTime (тип TimeOnly). Додайте метод IsOpen(), який перевіряє, чи зараз магазин відкритий.

Підказка: Порівнюйте поточний TimeOnly.Now з часами відкриття/закриття.

Завдання 2.2: Конвертер Часових Зон

Напишіть програму, яка конвертує поточний час у 3 різні часові зони (Київ, Нью-Йорк, Токіо) та виводить результати.

Підказка: Використовуйте TimeZoneInfo.FindSystemTimeZoneById та TimeZoneInfo.ConvertTime.

Завдання 2.3: Різниця між Датами

Створіть функцію, яка приймає дві дати і повертає текстовий опис різниці: "2 роки, 3 місяці, 15 днів".

Підказка: Використовуйте DateOnly та ручний розрахунок компонентів.

Рівень 3: Складний

Завдання 3.1: Система Бронювання

Створіть систему бронювання зустрічей, яка:

Приймає час зустрічі у часовій зоні користувача
Зберігає у UTC
Відображає у локальній зоні різних учасників

Вимоги:

Використовуйте DateTimeOffset
Реалізуйте конвертацію між зонами
Перевіряйте перетин зустрічей

Завдання 3.2: Робочі Дні Калькулятор

Напишіть функцію, яка обчислює кількість робочих днів (понеділок-п'ятниця) між двома датами, виключаючи державні свята.

Підказка:

Використовуйте DateOnly
Перевіряйте DayOfWeek
Зберігайте список свят у колекції

Завдання 3.3: Recurring Events

Створіть систему повторюваних подій (щоденно, щотижня, щомісяця). Реалізуйте метод, який повертає наступні N дат події.

Вимоги:

Підтримка різних інтервалів повторення
Обробка винятків (пропущені дати)
Врахування часових зон

Резюме

У цьому розділі ви вивчили:

DateTime vs DateTimeOffset: Різниця та коли використовувати кожен тип. Для веб-додатків завжди обирайте DateTimeOffset.
DateOnly та TimeOnly: Сучасні типи .NET 6+ для представлення лише дати або лише часу.
TimeSpan: Робота з інтервалами часу та різницею між датами.
Операції: Parsing, formatting, арифметичні операції з датами.
TimeZoneInfo: Робота з часовими зонами, конвертація між UTC та локальним часом.
Best Practices: Зберігайте у UTC, конвертуйте при відображенні, використовуйте DateTimeOffset для API.

Наступні кроки: Для складних сценаріїв роботи з часом (повторювані події, складні правила часових зон) розгляньте використання бібліотеки NodaTime — потужної альтернативи вбудованим типам .NET.

Діаграма конвертації часових зон

Edit this pageorReport an issue

Strings & Text Handling

Потік Керування

Вивчення умовних операторів, циклів, операторів переходу та зіставлення шаблонів у C# для управління виконанням програми