对于多个日历、日期和持续时间，建议使用什么数据结构？

Question

我需要存储多个不同日历产生的日期和持续时间。特别是，我需要存储以下日期：

1. 跨越不同国家在不同时间对公历的更改
2. 涵盖至少 500 年的历史时期
3. 处理多种类型的日历 - 阴历、阳历、中国历、金融历、基督教历、UTC 历、穆斯林历。
4. 应对英国年终日期从 3 月 31 日到 12 月 31 日的变化，以及其他国家/地区的类似变化。

我还需要存储我定义为两个时间戳（日期和时间）之间的差异的持续时间。这意味着需要能够存储“零”日期 - 因此我可以存储三个半小时的持续时间；或 10 分钟。

我有所需计算的详细信息。 Firebird 的时间戳基于从公元 100 年 1 月 1 日开始的日期函数，因此无法按照我需要记录的方式用于持续时间。此外，这种数据类型（像大多数时间戳函数一样）可以记录自基准日期以来的天数；它不适合记录日历日期。

任何人都可以建议：

1. 存储满足上述要求的日期和持续时间的数据结构，或
2. 对此类数据结构的引用，或
3. 提供处理此类存储结构的指南，或
4. 任何可能帮助我找到解决方案的要点。

编辑：

@Warren P 在他的回复中提供了一些出色的工作。显然我还没有足够清楚地解释我正在寻求什么，因为他的工作集中在计算以及如何进行计算上。所有有价值和有用的东西，但不是我想要表达的问题。

我确实有在各种日期表示形式之间转换所需的所有计算的详细信息，并且我对如何实现它们有一个相当好的想法（使用 Warren 建议的元素）。但是，我的要求是存储满足上面列出的各种标准的日期。示例：要存储的日期 - “Third June 13 Charles II”。我正在尝试确定一个适当的结构来存储这些日期。

编辑：

我修改了我提议的架构。我列出了每个表上的属性，并通过示例定义了表和属性，在实体框的第三部分中给出。我使用了这个问题和通过示例回答我的定义中的问题，并修改了我的问题中的示例以使其相对应。虽然我已经通过描述别人的例子证明了我的模式，但这个模式可能仍然过于复杂；过度分析；错过一些明显的简化，可能会很难实现（事实上，这可能是完全错误的）。如有任何意见或建议，我们将非常欢迎。

Answer 1

如果您正在编写自己的代码（正如我假设您打算这样做），我将创建一个包含 TDateTime 和其他字段的类，并且我将基于 Python 编写得非常好的 mxDateTime 扩展中的功能，这非常容易可读的开源 C 代码，您可以使用它来提取您将需要的公历逻辑。

在一定范围内，TDateTime 总是正确的。它的纪元值 (0) 是 1899 年 12 月 30 日午夜。从那里，您可以计算其他儒略日数字。它支持负值，因此将支持超过 400 年。我相信在上次公历改革时，您将开始不得不进行更正。如果你从 1582 年 10 月 15 日星期五开始，算出它的儒略日数，以及在此之前和之后的改革，你应该能够完成你所要求的一切。请注意，在 1899 年之前，一天中的时间是“向后”运行的，但这纯粹是人类大脑的问题，计算机会很准确，并且会计算分钟和秒数，直至双精度浮点的限制数学给你。坚持以 TDateTime 作为基础。

我在此处发现了一些非常古老的 BorlandPascal/TurboPascal 代码，可以处理非常广泛的日期。

如果您需要处理阿拉伯语、犹太语和其他日历，我再次推荐您使用 Python 作为工作示例的重要来源。不仅仅是 mxdatetime 扩展，还有像 this 这样的东西。

对于数据库持久性，如果您需要的最大分辨率是 1 秒，您可能希望将日期存储基于儒略日数字，并将时间设置为自午夜以来类似 C 的秒数。

这是我要开始的代码片段，并进行代码补全：

TCalendarDisplaySubtype = ( cdsGregorian,cdsHebrew,cdsArabic,cdsAztec,
   cdsValveSoftwareCompany, cdsWhoTheHeckKnows );
TDateInformation = class
      private
         FBaseDateTime:TDateTime;
         FYear,FMonth,FDay:Integer; // if -1 then not calculated yet.
         FCalendarDisplaySubtype:TCalendarDisplaySubtype;
      public 

        function SetByDateInCE(Y,M,D,h,m,s:Integer):Boolean;
        function GetAsDateInCE(var Y,M,D,h,m,s:Integer):Boolean;
        function DisplayStr:String;
        function SetByDateInJewishCalendar( ... );
        property BaseDateTime:TDateTime read FDateTime write FDateTime;
        property JulianDayNumber:Integer read GetJulianDayNumber write SetJulianDayNumber;
        property CalendarDisplaySubType:TCalendarDisplaySubtype;



   end;

我认为没有理由存储儒略日数字和 TDateTime，只需使用一个常量，从 Trunc(FBaseDateTime) 值中减去/添加，然后返回该值，在 GetJulianDayNumber、SetJulianDayNumber 函数中。可能值得使用字段来计算给定日历的年、月、日一次并存储它们，从而使显示为字符串功能更加简单和快速。

更新：看起来你比我更擅长 ER 建模，所以如果你发布了该图，我会投票，仅此而已。对于我来说，我会存储三个字段；一个按照现代日历标准标准化的日期时间字段，一个包含任何形式的原始学术日期的文本字段（自由格式），以及一些其他字段，它们是子类型查找表外键，以帮助我组织和搜索日期按日期和子类型。这对我来说就是IT。

Answer 2

虽然只是部分答案，但很重要。

由于您要在一个非常广泛的范围内存储日期，其中日历发生了很多事情，因此您需要适应这些变化。

时区数据库 TZ-database 和 Delphi 围绕 TZ 数据库的 TZDB 包装器 将提供很大帮助。
它有一个数据库，其中包含时区历史行为的规则。

我知道它们基于当前的日历方案，您需要先转换为 UTC。

您需要为您想要支持的其他日历方案设计类似的东西。

编辑：

我使用的方案如下：

• 找到所有日历与 UTC 之间转换的方法
• 存储日历类型
• 以原始格式存储日期以及日期的来源（以防万一你的来源搞砸了，你需要重新计算）。
• 使用 UTC 转换从原始的 UTC 转换为 UI 中的日历类型

--jeroen