Instant, LocalDateTime, Instant 차이와 활용

🙏 서론

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현재 우리 회사에서는 모든 날짜는 UTC 타임존을 기반으로 한다.

이 과정에서 타임존에 대한 이해가 제대로 잡힌 분들과 잡히지 않는 분들이 있는 것 같다.

코드를 보면, LocalDateTime과 Instant가 섞여서 사용되고 있다. 같은 로직임에도 불구하고.

나도 제대로 잡히지 않는 사람 중 한 명이다. 타임존에 대해서 한 번 정리를 했지만,

아직도 UTC를 채택하는 이유에 CTO님께 설명을 들었음에도 공감을 떠나서 이해를 제대로 하지 못한 상황이다.

이번 기회에 LocalDateTime과 Instant로 타임존에 대한 이해도를 조금 더 높일 목적이다.

🙏 Instant, LocalDateTime, ZoneDateTime 차이점 및 특징

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LocalDateTime

• Java 1.8
• 로컬 타임존을 따른다.
• 타임존을 포함하지 않는다.
• atZone() 메서드를 사용하여 타임존 변환이 불가능하다.

Instatnt 클래스

• Java 1.8
• UTC 타임존으로 사용되며, 1970년 1월 1일 00:00:00(GMT)부터 경과한 시간을 초 단위로 표현한다.
• 타임존을 포함하지 않는다.
• 무조건 UTC 타임존이다.
• atZone() 메서드를 사용하여 다른 타임존으로 변환이 가능하다.

ZoneDateTime

• Java 1.8

• 타임존을 포함한다.
  공식 문서를 보면 아래와 같이 타임존을 포함한다.

  A date-time with a time-zone in the ISO-8601 calendar system, such as 2007-12-03T10:15:30+01:00 Europe/Paris.

각 타입의 포맷

아래 코드는 각 타입의 포맷을 간단하게 살펴보는 코드이다.

• 유일하게 ZoneDateTime만 타임존이 존재한다.
• Instant는 타임존은 없지만 항상 UTC이기 때문에 -9시간하여 계산된다.
• LocalDateTime도 타임존이 존재하지 않는다.

@Test
void 테스트1() {
  // given
  final DateTimeFormatter dateTimeFormatterISO8601 = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ssxxx");
  String dateTimeString = "2023-01-01T00:00:00+09:00";

  ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.parse(dateTimeString, dateTimeFormatterISO8601);
  Instant instant = ZonedDateTime.parse(dateTimeString, dateTimeFormatterISO8601).toInstant();
  LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.parse(dateTimeString, dateTimeFormatterISO8601);

  // when
  System.out.println("================");
  System.out.println("zonedDateTime = " + zonedDateTime);
  System.out.println("instant = " + instant);
  System.out.println("localDateTime = " + localDateTime);
  System.out.println("================");
}

// zonedDateTime = 2023-01-01T00:00+09:00
// instant       = 2022-12-31T15:00:00Z
// localDateTime = 2023-01-01T00:00

LocalDateTime은 타임존 적용이 불가능하다.

LocalDateTime은 처음 생성할 때는 타임존을 부여하여 정할 수 있다.

보는 바와 같이 UTC로 적용된 것을 확인할 수 있다.

하지만 이후 타임존을 변경하고 싶어도 ZoneDateTime으로 변환해도 타임존이 적용된 시간인 +9:00이 적용된 시간이 아니다.

• LocalDateTime은 나라별로 타임존을 변경해야 한다면 사용하기 불편하다.

// 현재 시간: 2023-05-28 17:59:00
@Test
void LocalDateTime_타임존_변환() {
  // given
  LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now(ZoneId.of("UTC"));
  ZonedDateTime localDateTimeToZoneDateTime = localDateTime.atZone(ZoneId.of("Asia/Seoul"));
  LocalDateTime zoneDateTimeToLocalDateTime = localDateTimeToZoneDateTime.toLocalDateTime();

  // when
  System.out.println("============");
  System.out.println("localDateTime = " + localDateTime);
  System.out.println("localDateTimeToZoneDateTime = " + localDateTimeToZoneDateTime);
  System.out.println("zoneDateTimeToLocalDateTime = " + zoneDateTimeToLocalDateTime);
  System.out.println("============");
}

// localDateTime               = 2023-05-28T08:59:00.506969
// localDateTimeToZoneDateTime = 2023-05-28T08:59:00.506969+09:00[Asia/Seoul]
// zoneDateTimeToLocalDateTime = 2023-05-28T08:59:00.506969

ZoneDateTime은 타임존 적용이 가능하다.

보는 바와 같이 UTC → Asia/Seoul로 적용된 것을 확인할 수 있다.

// 현재 시간: 2023-05-28 18:10:00

@Test
void ZoneDateTime_타임존_변환() {
  // given
  ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("UTC"));
  ZonedDateTime convertTimezone = zonedDateTime.withZoneSameInstant(ZoneId.of("Asia/Seoul"));

  // when
  System.out.println("===============");
  System.out.println("zonedDateTime = " + zonedDateTime);
  System.out.println("convertTimezone = " + convertTimezone);
  System.out.println("===============");
}

// zonedDateTime   = 2023-05-28T09:10:24.292591Z[UTC]
// convertTimezone = 2023-05-28T18:10:24.292591+09:00[Asia/Seoul]

Instant는 ZoneDateTime으로 변환하면 타임존 적용이 가능하다.

// 현재 시간: 2023-05-28 18:34:00

@Test
void Instant_타임존_변환() {
  // given
  Instant instant = Instant.now();
  ZonedDateTime instantToZoneDateTime = instant.atZone(ZoneId.of("Asia/Seoul"));

  // when
  System.out.println("===============");
  System.out.println("instant = " + instant);
  System.out.println("instantToZoneDateTime = " + instantToZoneDateTime);
  System.out.println("===============");
}

// instant               = 2023-05-28T09:34:40.621189Z
// instantToZoneDateTime = 2023-05-28T18:34:40.621189+09:00[Asia/Seoul]

🙏 실무 활용

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Instant와 ZoneDateTime

예로 모든 데이터를 UTC로 관리하고 있다고 하자.

정산을 하는데 2023-01-01 04:00에 배치가 돌아서 2022년 12월31일의 정산을 한다고 가정하면,

2022-12-30 15:00 ~ 2022-12-31 14:59:59의 데이터를 조회해서 정산해야 한다.

주의할 점

• instant1이 아닌 instant 방식으로 활용해야 하는 것이다.
  instant1 방식으로 하 경우 배치 실행 시간에 따라서 조회 기간이 15시가 아닌 19시로 변경되기 때문이다.

• Asia/Seoul을 명시한 이유

  defaultTimeString이 +09:00가 아닌 +10:00으로 잘 못 넘어오게 될 경우에도 대비하기 위함이다.

  Asia/Seoul로 하면 +10:00이어도 +9:00로 변환하여, 15:00로 잡히기 때문이다. 반면 지정하지 않을 경우 14:00로 변환되기 때문에

  조회 기간이 문제가 발생한다.

@Test
void d123123dd() {
  // given
  final DateTimeFormatter dateTimeFormatterISO8601 = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ssxxx");
  String defaultTimeString = "2023-01-01T04:00:00+09:00"; // 새벽 4시 정산

  Instant instant = ZonedDateTime.parse(defaultTimeString, dateTimeFormatterISO8601)
      .withZoneSameInstant(ZoneId.of("Asia/Seoul"))
      .truncatedTo(ChronoUnit.DAYS)
      .toInstant();
  long epochMilli = instant.toEpochMilli();

  Instant instant1 = ZonedDateTime.parse(defaultTimeString, dateTimeFormatterISO8601)
      .withZoneSameInstant(ZoneId.of("Asia/Seoul"))
      .toInstant();
  long epochMilli1 = instant1.toEpochMilli();

  // when
  System.out.println("==============");
  System.out.println("instant = " + instant);
  System.out.println("instant1 = " + instant1);
  System.out.println("epochMilli = " + epochMilli);
  System.out.println("epochMilli1 = " + epochMilli1);
  System.out.println("==============");
}

// instant     = 2022-12-31T15:00:00Z
// instant1    = 2022-12-31T19:00:00Z
// epochMilli  = 1672498800000
// epochMilli1 = 1672513200000

localDateTime도 가능하다.

근데 결국 ZoneDateTime과 Instant를 쓴다.

실제로 타임존이 적용된 것은 아니지만 마지막에 Instant로 변환하여 활용하기 때문에 가능하다.

Instant instant3 = LocalDateTime.parse(defaultTimeString, dateTimeFormatterISO8601)
        .atZone(ZoneId.of("Asia/Seoul"))
        .truncatedTo(ChronoUnit.DAYS)
        .toInstant();

Epoch 활용

위와 같이 활용할 수 있다.

UTC로 데이터가 관리될 경우 타임존 셋팅에 번거로움을 줄이기 위해 Epoch을 활용하면

항상 UTC second이기 때문에 훨씬 편리하게 사용할 수 있다.

🙏 Epoch이란?

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https://ko.wikipedia.org/wiki/유닉스_시간

UTC 기준인 1970년 1월 1일 00:00:00부터의 경과한 시간을 초로 환산하여 정수로 표현한 것을 의민한다.

즉 타임존이 의미가 없이 무조건 UTC 경과 시간이다.

주의할 것은 만약 DB에서 epoch을 FROM_UNIXTIME()을 사용해서 변환하면,

커넥션된 타임존에 따라서 결과가 다르게 나오니 혼동하지 말자.

이는 FROM_UNIXTIME()가 DB의 세션 타임존을 따라가기 때문이다. 그래서 알아서 변환하는 것이다.

코드로 테스트 해보면 포맷팅 된 날짜는 다르지만 epoch은 동일한 것을 확인할 수 있다.

@Test
void epoch() {
  // given
  ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("Asia/Seoul"));
  long zoneDateTimeEpoch = zonedDateTime.toEpochSecond();

  Instant instant = Instant.now();
  long instantEpoch = instant.toEpochMilli() / 1000;

  // when
  System.out.println("=============");
  System.out.println("zonedDateTime = " + zonedDateTime);
  System.out.println("instant = " + instant);
  System.out.println("zoneDateTimeEpoch = " + zoneDateTimeEpoch);
  System.out.println("instantEpoch = " + instantEpoch);
  System.out.println("=============");
}

// zonedDateTime     = 2023-05-28T18:54:34.260566+09:00[Asia/Seoul]
// instant           = 2023-05-28T09:54:34.260676Z
// zoneDateTimeEpoch = 1685267674
// instantEpoch      = 1685267674

🙏 LocalDateTime, ZonedDateTime, Instant 목적

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LocalDateTime

• 타임존이 필요없는 경우 간단하게 사용하기 좋다.
• 즉, 특정 타임존에 의존하지 않는 경우만 활용하기 좋다.
• 타임존에 의존한다면 사용하지 않길. 위에서 봤던 것 처럼 안되는 것이 있다.

ZonedDateTime

• 타임존을 포함하기 때문에 타임존에 따른 시간 표현이 가능하다.
• 타임존이 필요한 글로벌 서비스 같은 경우 활용하기 좋다.

Instant

• 타임존을 포함하지 않고, UTC 기준으로 활용할 때 편하다.

흠.. 아직 정확하게 와닿지가 않는다.