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20  *
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22  * or visit www.oracle.com if you need additional information or have any
23  * questions.
24  */

25
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60  * SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
61  */

62 package java.time.zone;
63
64 import java.io.DataInput;
65 import java.io.DataOutput;
66 import java.io.IOException;
67 import java.io.InvalidObjectException;
68 import java.io.ObjectInputStream;
69 import java.io.Serializable;
70 import java.time.Duration;
71 import java.time.Instant;
72 import java.time.LocalDate;
73 import java.time.LocalDateTime;
74 import java.time.ZoneId;
75 import java.time.ZoneOffset;
76 import java.time.Year;
77 import java.util.ArrayList;
78 import java.util.Arrays;
79 import java.util.Collections;
80 import java.util.List;
81 import java.util.Objects;
82 import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
83 import java.util.concurrent.ConcurrentMap;
84
85 /**
86  * The rules defining how the zone offset varies for a single time-zone.
87  * <p>
88  * The rules model all the historic and future transitions for a time-zone.
89  * {@link ZoneOffsetTransition} is used for known transitions, typically historic.
90  * {@link ZoneOffsetTransitionRule} is used for future transitions that are based
91  * on the result of an algorithm.
92  * <p>
93  * The rules are loaded via {@link ZoneRulesProvider} using a {@link ZoneId}.
94  * The same rules may be shared internally between multiple zone IDs.
95  * <p>
96  * Serializing an instance of {@code ZoneRules} will store the entire set of rules.
97  * It does not store the zone ID as it is not part of the state of this object.
98  * <p>
99  * A rule implementation may or may not store full information about historic
100  * and future transitions, and the information stored is only as accurate as
101  * that supplied to the implementation by the rules provider.
102  * Applications should treat the data provided as representing the best information
103  * available to the implementation of this rule.
104  *
105  * @implSpec
106  * This class is immutable and thread-safe.
107  *
108  * @since 1.8
109  */

110 public final class ZoneRules implements Serializable {
111
112     /**
113      * Serialization version.
114      */

115     private static final long serialVersionUID = 3044319355680032515L;
116     /**
117      * The last year to have its transitions cached.
118      */

119     private static final int LAST_CACHED_YEAR = 2100;
120
121     /**
122      * The transitions between standard offsets (epoch seconds), sorted.
123      */

124     private final long[] standardTransitions;
125     /**
126      * The standard offsets.
127      */

128     private final ZoneOffset[] standardOffsets;
129     /**
130      * The transitions between instants (epoch seconds), sorted.
131      */

132     private final long[] savingsInstantTransitions;
133     /**
134      * The transitions between local date-times, sorted.
135      * This is a paired array, where the first entry is the start of the transition
136      * and the second entry is the end of the transition.
137      */

138     private final LocalDateTime[] savingsLocalTransitions;
139     /**
140      * The wall offsets.
141      */

142     private final ZoneOffset[] wallOffsets;
143     /**
144      * The last rule.
145      */

146     private final ZoneOffsetTransitionRule[] lastRules;
147     /**
148      * The map of recent transitions.
149      */

150     private final transient ConcurrentMap<Integer, ZoneOffsetTransition[]> lastRulesCache =
151                 new ConcurrentHashMap<Integer, ZoneOffsetTransition[]>();
152     /**
153      * The zero-length long array.
154      */

155     private static final long[] EMPTY_LONG_ARRAY = new long[0];
156     /**
157      * The zero-length lastrules array.
158      */

159     private static final ZoneOffsetTransitionRule[] EMPTY_LASTRULES =
160         new ZoneOffsetTransitionRule[0];
161     /**
162      * The zero-length ldt array.
163      */

164     private static final LocalDateTime[] EMPTY_LDT_ARRAY = new LocalDateTime[0];
165
166     /**
167      * Obtains an instance of a ZoneRules.
168      *
169      * @param baseStandardOffset  the standard offset to use before legal rules were set, not null
170      * @param baseWallOffset  the wall offset to use before legal rules were set, not null
171      * @param standardOffsetTransitionList  the list of changes to the standard offset, not null
172      * @param transitionList  the list of transitions, not null
173      * @param lastRules  the recurring last rules, size 16 or less, not null
174      * @return the zone rules, not null
175      */

176     public static ZoneRules of(ZoneOffset baseStandardOffset,
177                                ZoneOffset baseWallOffset,
178                                List<ZoneOffsetTransition> standardOffsetTransitionList,
179                                List<ZoneOffsetTransition> transitionList,
180                                List<ZoneOffsetTransitionRule> lastRules) {
181         Objects.requireNonNull(baseStandardOffset, "baseStandardOffset");
182         Objects.requireNonNull(baseWallOffset, "baseWallOffset");
183         Objects.requireNonNull(standardOffsetTransitionList, "standardOffsetTransitionList");
184         Objects.requireNonNull(transitionList, "transitionList");
185         Objects.requireNonNull(lastRules, "lastRules");
186         return new ZoneRules(baseStandardOffset, baseWallOffset,
187                              standardOffsetTransitionList, transitionList, lastRules);
188     }
189
190     /**
191      * Obtains an instance of ZoneRules that has fixed zone rules.
192      *
193      * @param offset  the offset this fixed zone rules is based on, not null
194      * @return the zone rules, not null
195      * @see #isFixedOffset()
196      */

197     public static ZoneRules of(ZoneOffset offset) {
198         Objects.requireNonNull(offset, "offset");
199         return new ZoneRules(offset);
200     }
201
202     /**
203      * Creates an instance.
204      *
205      * @param baseStandardOffset  the standard offset to use before legal rules were set, not null
206      * @param baseWallOffset  the wall offset to use before legal rules were set, not null
207      * @param standardOffsetTransitionList  the list of changes to the standard offset, not null
208      * @param transitionList  the list of transitions, not null
209      * @param lastRules  the recurring last rules, size 16 or less, not null
210      */

211     ZoneRules(ZoneOffset baseStandardOffset,
212               ZoneOffset baseWallOffset,
213               List<ZoneOffsetTransition> standardOffsetTransitionList,
214               List<ZoneOffsetTransition> transitionList,
215               List<ZoneOffsetTransitionRule> lastRules) {
216         super();
217
218         // convert standard transitions
219
220         this.standardTransitions = new long[standardOffsetTransitionList.size()];
221
222         this.standardOffsets = new ZoneOffset[standardOffsetTransitionList.size() + 1];
223         this.standardOffsets[0] = baseStandardOffset;
224         for (int i = 0; i < standardOffsetTransitionList.size(); i++) {
225             this.standardTransitions[i] = standardOffsetTransitionList.get(i).toEpochSecond();
226             this.standardOffsets[i + 1] = standardOffsetTransitionList.get(i).getOffsetAfter();
227         }
228
229         // convert savings transitions to locals
230         List<LocalDateTime> localTransitionList = new ArrayList<>();
231         List<ZoneOffset> localTransitionOffsetList = new ArrayList<>();
232         localTransitionOffsetList.add(baseWallOffset);
233         for (ZoneOffsetTransition trans : transitionList) {
234             if (trans.isGap()) {
235                 localTransitionList.add(trans.getDateTimeBefore());
236                 localTransitionList.add(trans.getDateTimeAfter());
237             } else {
238                 localTransitionList.add(trans.getDateTimeAfter());
239                 localTransitionList.add(trans.getDateTimeBefore());
240             }
241             localTransitionOffsetList.add(trans.getOffsetAfter());
242         }
243         this.savingsLocalTransitions = localTransitionList.toArray(new LocalDateTime[localTransitionList.size()]);
244         this.wallOffsets = localTransitionOffsetList.toArray(new ZoneOffset[localTransitionOffsetList.size()]);
245
246         // convert savings transitions to instants
247         this.savingsInstantTransitions = new long[transitionList.size()];
248         for (int i = 0; i < transitionList.size(); i++) {
249             this.savingsInstantTransitions[i] = transitionList.get(i).toEpochSecond();
250         }
251
252         // last rules
253         if (lastRules.size() > 16) {
254             throw new IllegalArgumentException("Too many transition rules");
255         }
256         this.lastRules = lastRules.toArray(new ZoneOffsetTransitionRule[lastRules.size()]);
257     }
258
259     /**
260      * Constructor.
261      *
262      * @param standardTransitions  the standard transitions, not null
263      * @param standardOffsets  the standard offsets, not null
264      * @param savingsInstantTransitions  the standard transitions, not null
265      * @param wallOffsets  the wall offsets, not null
266      * @param lastRules  the recurring last rules, size 15 or less, not null
267      */

268     private ZoneRules(long[] standardTransitions,
269                       ZoneOffset[] standardOffsets,
270                       long[] savingsInstantTransitions,
271                       ZoneOffset[] wallOffsets,
272                       ZoneOffsetTransitionRule[] lastRules) {
273         super();
274
275         this.standardTransitions = standardTransitions;
276         this.standardOffsets = standardOffsets;
277         this.savingsInstantTransitions = savingsInstantTransitions;
278         this.wallOffsets = wallOffsets;
279         this.lastRules = lastRules;
280
281         if (savingsInstantTransitions.length == 0) {
282             this.savingsLocalTransitions = EMPTY_LDT_ARRAY;
283         } else {
284             // convert savings transitions to locals
285             List<LocalDateTime> localTransitionList = new ArrayList<>();
286             for (int i = 0; i < savingsInstantTransitions.length; i++) {
287                 ZoneOffset before = wallOffsets[i];
288                 ZoneOffset after = wallOffsets[i + 1];
289                 ZoneOffsetTransition trans = new ZoneOffsetTransition(savingsInstantTransitions[i], before, after);
290                 if (trans.isGap()) {
291                     localTransitionList.add(trans.getDateTimeBefore());
292                     localTransitionList.add(trans.getDateTimeAfter());
293                 } else {
294                     localTransitionList.add(trans.getDateTimeAfter());
295                     localTransitionList.add(trans.getDateTimeBefore());
296                }
297             }
298             this.savingsLocalTransitions = localTransitionList.toArray(new LocalDateTime[localTransitionList.size()]);
299         }
300     }
301
302     /**
303      * Creates an instance of ZoneRules that has fixed zone rules.
304      *
305      * @param offset  the offset this fixed zone rules is based on, not null
306      * @see #isFixedOffset()
307      */

308     private ZoneRules(ZoneOffset offset) {
309         this.standardOffsets = new ZoneOffset[1];
310         this.standardOffsets[0] = offset;
311         this.standardTransitions = EMPTY_LONG_ARRAY;
312         this.savingsInstantTransitions = EMPTY_LONG_ARRAY;
313         this.savingsLocalTransitions = EMPTY_LDT_ARRAY;
314         this.wallOffsets = standardOffsets;
315         this.lastRules = EMPTY_LASTRULES;
316     }
317
318     /**
319      * Defend against malicious streams.
320      *
321      * @param s the stream to read
322      * @throws InvalidObjectException always
323      */

324     private void readObject(ObjectInputStream s) throws InvalidObjectException {
325         throw new InvalidObjectException("Deserialization via serialization delegate");
326     }
327
328     /**
329      * Writes the object using a
330      * <a href="../../../serialized-form.html#java.time.zone.Ser">dedicated serialized form</a>.
331      * @serialData
332      * <pre style="font-size:1.0em">{@code
333      *
334      *   out.writeByte(1);  // identifies a ZoneRules
335      *   out.writeInt(standardTransitions.length);
336      *   for (long trans : standardTransitions) {
337      *       Ser.writeEpochSec(trans, out);
338      *   }
339      *   for (ZoneOffset offset : standardOffsets) {
340      *       Ser.writeOffset(offset, out);
341      *   }
342      *   out.writeInt(savingsInstantTransitions.length);
343      *   for (long trans : savingsInstantTransitions) {
344      *       Ser.writeEpochSec(trans, out);
345      *   }
346      *   for (ZoneOffset offset : wallOffsets) {
347      *       Ser.writeOffset(offset, out);
348      *   }
349      *   out.writeByte(lastRules.length);
350      *   for (ZoneOffsetTransitionRule rule : lastRules) {
351      *       rule.writeExternal(out);
352      *   }
353      * }
354      * </pre>
355      * <p>
356      * Epoch second values used for offsets are encoded in a variable
357      * length form to make the common cases put fewer bytes in the stream.
358      * <pre style="font-size:1.0em">{@code
359      *
360      *  static void writeEpochSec(long epochSec, DataOutput out) throws IOException {
361      *     if (epochSec >= -4575744000L && epochSec < 10413792000L && epochSec % 900 == 0) {  // quarter hours between 1825 and 2300
362      *         int store = (int) ((epochSec + 4575744000L) / 900);
363      *         out.writeByte((store >>> 16) & 255);
364      *         out.writeByte((store >>> 8) & 255);
365      *         out.writeByte(store & 255);
366      *      } else {
367      *          out.writeByte(255);
368      *          out.writeLong(epochSec);
369      *      }
370      *  }
371      * }
372      * </pre>
373      * <p>
374      * ZoneOffset values are encoded in a variable length form so the
375      * common cases put fewer bytes in the stream.
376      * <pre style="font-size:1.0em">{@code
377      *
378      *  static void writeOffset(ZoneOffset offset, DataOutput out) throws IOException {
379      *     final int offsetSecs = offset.getTotalSeconds();
380      *     int offsetByte = offsetSecs % 900 == 0 ? offsetSecs / 900 : 127;  // compress to -72 to +72
381      *     out.writeByte(offsetByte);
382      *     if (offsetByte == 127) {
383      *         out.writeInt(offsetSecs);
384      *     }
385      * }
386      *}
387      * </pre>
388      * @return the replacing object, not null
389      */

390     private Object writeReplace() {
391         return new Ser(Ser.ZRULES, this);
392     }
393
394     /**
395      * Writes the state to the stream.
396      *
397      * @param out  the output stream, not null
398      * @throws IOException if an error occurs
399      */

400     void writeExternal(DataOutput out) throws IOException {
401         out.writeInt(standardTransitions.length);
402         for (long trans : standardTransitions) {
403             Ser.writeEpochSec(trans, out);
404         }
405         for (ZoneOffset offset : standardOffsets) {
406             Ser.writeOffset(offset, out);
407         }
408         out.writeInt(savingsInstantTransitions.length);
409         for (long trans : savingsInstantTransitions) {
410             Ser.writeEpochSec(trans, out);
411         }
412         for (ZoneOffset offset : wallOffsets) {
413             Ser.writeOffset(offset, out);
414         }
415         out.writeByte(lastRules.length);
416         for (ZoneOffsetTransitionRule rule : lastRules) {
417             rule.writeExternal(out);
418         }
419     }
420
421     /**
422      * Reads the state from the stream.
423      *
424      * @param in  the input stream, not null
425      * @return the created object, not null
426      * @throws IOException if an error occurs
427      */

428     static ZoneRules readExternal(DataInput in) throws IOException, ClassNotFoundException {
429         int stdSize = in.readInt();
430         long[] stdTrans = (stdSize == 0) ? EMPTY_LONG_ARRAY
431                                          : new long[stdSize];
432         for (int i = 0; i < stdSize; i++) {
433             stdTrans[i] = Ser.readEpochSec(in);
434         }
435         ZoneOffset[] stdOffsets = new ZoneOffset[stdSize + 1];
436         for (int i = 0; i < stdOffsets.length; i++) {
437             stdOffsets[i] = Ser.readOffset(in);
438         }
439         int savSize = in.readInt();
440         long[] savTrans = (savSize == 0) ? EMPTY_LONG_ARRAY
441                                          : new long[savSize];
442         for (int i = 0; i < savSize; i++) {
443             savTrans[i] = Ser.readEpochSec(in);
444         }
445         ZoneOffset[] savOffsets = new ZoneOffset[savSize + 1];
446         for (int i = 0; i < savOffsets.length; i++) {
447             savOffsets[i] = Ser.readOffset(in);
448         }
449         int ruleSize = in.readByte();
450         ZoneOffsetTransitionRule[] rules = (ruleSize == 0) ?
451             EMPTY_LASTRULES : new ZoneOffsetTransitionRule[ruleSize];
452         for (int i = 0; i < ruleSize; i++) {
453             rules[i] = ZoneOffsetTransitionRule.readExternal(in);
454         }
455         return new ZoneRules(stdTrans, stdOffsets, savTrans, savOffsets, rules);
456     }
457
458     /**
459      * Checks of the zone rules are fixed, such that the offset never varies.
460      *
461      * @return true if the time-zone is fixed and the offset never changes
462      */

463     public boolean isFixedOffset() {
464         return savingsInstantTransitions.length == 0;
465     }
466
467     /**
468      * Gets the offset applicable at the specified instant in these rules.
469      * <p>
470      * The mapping from an instant to an offset is simple, there is only
471      * one valid offset for each instant.
472      * This method returns that offset.
473      *
474      * @param instant  the instant to find the offset for, not null, but null
475      *  may be ignored if the rules have a single offset for all instants
476      * @return the offset, not null
477      */

478     public ZoneOffset getOffset(Instant instant) {
479         if (savingsInstantTransitions.length == 0) {
480             return standardOffsets[0];
481         }
482         long epochSec = instant.getEpochSecond();
483         // check if using last rules
484         if (lastRules.length > 0 &&
485                 epochSec > savingsInstantTransitions[savingsInstantTransitions.length - 1]) {
486             int year = findYear(epochSec, wallOffsets[wallOffsets.length - 1]);
487             ZoneOffsetTransition[] transArray = findTransitionArray(year);
488             ZoneOffsetTransition trans = null;
489             for (int i = 0; i < transArray.length; i++) {
490                 trans = transArray[i];
491                 if (epochSec < trans.toEpochSecond()) {
492                     return trans.getOffsetBefore();
493                 }
494             }
495             return trans.getOffsetAfter();
496         }
497
498         // using historic rules
499         int index  = Arrays.binarySearch(savingsInstantTransitions, epochSec);
500         if (index < 0) {
501             // switch negative insert position to start of matched range
502             index = -index - 2;
503         }
504         return wallOffsets[index + 1];
505     }
506
507     /**
508      * Gets a suitable offset for the specified local date-time in these rules.
509      * <p>
510      * The mapping from a local date-time to an offset is not straightforward.
511      * There are three cases:
512      * <ul>
513      * <li>Normal, with one valid offset. For the vast majority of the year, the normal
514      *  case applies, where there is a single valid offset for the local date-time.</li>
515      * <li>Gap, with zero valid offsets. This is when clocks jump forward typically
516      *  due to the spring daylight savings change from "winter" to "summer".
517      *  In a gap there are local date-time values with no valid offset.</li>
518      * <li>Overlap, with two valid offsets. This is when clocks are set back typically
519      *  due to the autumn daylight savings change from "summer" to "winter".
520      *  In an overlap there are local date-time values with two valid offsets.</li>
521      * </ul>
522      * Thus, for any given local date-time there can be zero, one or two valid offsets.
523      * This method returns the single offset in the Normal case, and in the Gap or Overlap
524      * case it returns the offset before the transition.
525      * <p>
526      * Since, in the case of Gap and Overlap, the offset returned is a "best" value, rather
527      * than the "correct" value, it should be treated with care. Applications that care
528      * about the correct offset should use a combination of this method,
529      * {@link #getValidOffsets(LocalDateTime)} and {@link #getTransition(LocalDateTime)}.
530      *
531      * @param localDateTime  the local date-time to query, not null, but null
532      *  may be ignored if the rules have a single offset for all instants
533      * @return the best available offset for the local date-time, not null
534      */

535     public ZoneOffset getOffset(LocalDateTime localDateTime) {
536         Object info = getOffsetInfo(localDateTime);
537         if (info instanceof ZoneOffsetTransition) {
538             return ((ZoneOffsetTransition) info).getOffsetBefore();
539         }
540         return (ZoneOffset) info;
541     }
542
543     /**
544      * Gets the offset applicable at the specified local date-time in these rules.
545      * <p>
546      * The mapping from a local date-time to an offset is not straightforward.
547      * There are three cases:
548      * <ul>
549      * <li>Normal, with one valid offset. For the vast majority of the year, the normal
550      *  case applies, where there is a single valid offset for the local date-time.</li>
551      * <li>Gap, with zero valid offsets. This is when clocks jump forward typically
552      *  due to the spring daylight savings change from "winter" to "summer".
553      *  In a gap there are local date-time values with no valid offset.</li>
554      * <li>Overlap, with two valid offsets. This is when clocks are set back typically
555      *  due to the autumn daylight savings change from "summer" to "winter".
556      *  In an overlap there are local date-time values with two valid offsets.</li>
557      * </ul>
558      * Thus, for any given local date-time there can be zero, one or two valid offsets.
559      * This method returns that list of valid offsets, which is a list of size 0, 1 or 2.
560      * In the case where there are two offsets, the earlier offset is returned at index 0
561      * and the later offset at index 1.
562      * <p>
563      * There are various ways to handle the conversion from a {@code LocalDateTime}.
564      * One technique, using this method, would be:
565      * <pre>
566      *  List&lt;ZoneOffset&gt; validOffsets = rules.getOffset(localDT);
567      *  if (validOffsets.size() == 1) {
568      *    // Normal case: only one valid offset
569      *    zoneOffset = validOffsets.get(0);
570      *  } else {
571      *    // Gap or Overlap: determine what to do from transition (which will be non-null)
572      *    ZoneOffsetTransition trans = rules.getTransition(localDT);
573      *  }
574      * </pre>
575      * <p>
576      * In theory, it is possible for there to be more than two valid offsets.
577      * This would happen if clocks to be put back more than once in quick succession.
578      * This has never happened in the history of time-zones and thus has no special handling.
579      * However, if it were to happen, then the list would return more than 2 entries.
580      *
581      * @param localDateTime  the local date-time to query for valid offsets, not null, but null
582      *  may be ignored if the rules have a single offset for all instants
583      * @return the list of valid offsets, may be immutable, not null
584      */

585     public List<ZoneOffset> getValidOffsets(LocalDateTime localDateTime) {
586         // should probably be optimized
587         Object info = getOffsetInfo(localDateTime);
588         if (info instanceof ZoneOffsetTransition) {
589             return ((ZoneOffsetTransition) info).getValidOffsets();
590         }
591         return Collections.singletonList((ZoneOffset) info);
592     }
593
594     /**
595      * Gets the offset transition applicable at the specified local date-time in these rules.
596      * <p>
597      * The mapping from a local date-time to an offset is not straightforward.
598      * There are three cases:
599      * <ul>
600      * <li>Normal, with one valid offset. For the vast majority of the year, the normal
601      *  case applies, where there is a single valid offset for the local date-time.</li>
602      * <li>Gap, with zero valid offsets. This is when clocks jump forward typically
603      *  due to the spring daylight savings change from "winter" to "summer".
604      *  In a gap there are local date-time values with no valid offset.</li>
605      * <li>Overlap, with two valid offsets. This is when clocks are set back typically
606      *  due to the autumn daylight savings change from "summer" to "winter".
607      *  In an overlap there are local date-time values with two valid offsets.</li>
608      * </ul>
609      * A transition is used to model the cases of a Gap or Overlap.
610      * The Normal case will return null.
611      * <p>
612      * There are various ways to handle the conversion from a {@code LocalDateTime}.
613      * One technique, using this method, would be:
614      * <pre>
615      *  ZoneOffsetTransition trans = rules.getTransition(localDT);
616      *  if (trans != null) {
617      *    // Gap or Overlap: determine what to do from transition
618      *  } else {
619      *    // Normal case: only one valid offset
620      *    zoneOffset = rule.getOffset(localDT);
621      *  }
622      * </pre>
623      *
624      * @param localDateTime  the local date-time to query for offset transition, not null, but null
625      *  may be ignored if the rules have a single offset for all instants
626      * @return the offset transition, null if the local date-time is not in transition
627      */

628     public ZoneOffsetTransition getTransition(LocalDateTime localDateTime) {
629         Object info = getOffsetInfo(localDateTime);
630         return (info instanceof ZoneOffsetTransition ? (ZoneOffsetTransition) info : null);
631     }
632
633     private Object getOffsetInfo(LocalDateTime dt) {
634         if (savingsInstantTransitions.length == 0) {
635             return standardOffsets[0];
636         }
637         // check if using last rules
638         if (lastRules.length > 0 &&
639                 dt.isAfter(savingsLocalTransitions[savingsLocalTransitions.length - 1])) {
640             ZoneOffsetTransition[] transArray = findTransitionArray(dt.getYear());
641             Object info = null;
642             for (ZoneOffsetTransition trans : transArray) {
643                 info = findOffsetInfo(dt, trans);
644                 if (info instanceof ZoneOffsetTransition || info.equals(trans.getOffsetBefore())) {
645                     return info;
646                 }
647             }
648             return info;
649         }
650
651         // using historic rules
652         int index  = Arrays.binarySearch(savingsLocalTransitions, dt);
653         if (index == -1) {
654             // before first transition
655             return wallOffsets[0];
656         }
657         if (index < 0) {
658             // switch negative insert position to start of matched range
659             index = -index - 2;
660         } else if (index < savingsLocalTransitions.length - 1 &&
661                 savingsLocalTransitions[index].equals(savingsLocalTransitions[index + 1])) {
662             // handle overlap immediately following gap
663             index++;
664         }
665         if ((index & 1) == 0) {
666             // gap or overlap
667             LocalDateTime dtBefore = savingsLocalTransitions[index];
668             LocalDateTime dtAfter = savingsLocalTransitions[index + 1];
669             ZoneOffset offsetBefore = wallOffsets[index / 2];
670             ZoneOffset offsetAfter = wallOffsets[index / 2 + 1];
671             if (offsetAfter.getTotalSeconds() > offsetBefore.getTotalSeconds()) {
672                 // gap
673                 return new ZoneOffsetTransition(dtBefore, offsetBefore, offsetAfter);
674             } else {
675                 // overlap
676                 return new ZoneOffsetTransition(dtAfter, offsetBefore, offsetAfter);
677             }
678         } else {
679             // normal (neither gap or overlap)
680             return wallOffsets[index / 2 + 1];
681         }
682     }
683
684     /**
685      * Finds the offset info for a local date-time and transition.
686      *
687      * @param dt  the date-time, not null
688      * @param trans  the transition, not null
689      * @return the offset info, not null
690      */

691     private Object findOffsetInfo(LocalDateTime dt, ZoneOffsetTransition trans) {
692         LocalDateTime localTransition = trans.getDateTimeBefore();
693         if (trans.isGap()) {
694             if (dt.isBefore(localTransition)) {
695                 return trans.getOffsetBefore();
696             }
697             if (dt.isBefore(trans.getDateTimeAfter())) {
698                 return trans;
699             } else {
700                 return trans.getOffsetAfter();
701             }
702         } else {
703             if (dt.isBefore(localTransition) == false) {
704                 return trans.getOffsetAfter();
705             }
706             if (dt.isBefore(trans.getDateTimeAfter())) {
707                 return trans.getOffsetBefore();
708             } else {
709                 return trans;
710             }
711         }
712     }
713
714     /**
715      * Finds the appropriate transition array for the given year.
716      *
717      * @param year  the year, not null
718      * @return the transition array, not null
719      */

720     private ZoneOffsetTransition[] findTransitionArray(int year) {
721         Integer yearObj = year;  // should use Year class, but this saves a class load
722         ZoneOffsetTransition[] transArray = lastRulesCache.get(yearObj);
723         if (transArray != null) {
724             return transArray;
725         }
726         ZoneOffsetTransitionRule[] ruleArray = lastRules;
727         transArray  = new ZoneOffsetTransition[ruleArray.length];
728         for (int i = 0; i < ruleArray.length; i++) {
729             transArray[i] = ruleArray[i].createTransition(year);
730         }
731         if (year < LAST_CACHED_YEAR) {
732             lastRulesCache.putIfAbsent(yearObj, transArray);
733         }
734         return transArray;
735     }
736
737     /**
738      * Gets the standard offset for the specified instant in this zone.
739      * <p>
740      * This provides access to historic information on how the standard offset
741      * has changed over time.
742      * The standard offset is the offset before any daylight saving time is applied.
743      * This is typically the offset applicable during winter.
744      *
745      * @param instant  the instant to find the offset information for, not null, but null
746      *  may be ignored if the rules have a single offset for all instants
747      * @return the standard offset, not null
748      */

749     public ZoneOffset getStandardOffset(Instant instant) {
750         if (savingsInstantTransitions.length == 0) {
751             return standardOffsets[0];
752         }
753         long epochSec = instant.getEpochSecond();
754         int index  = Arrays.binarySearch(standardTransitions, epochSec);
755         if (index < 0) {
756             // switch negative insert position to start of matched range
757             index = -index - 2;
758         }
759         return standardOffsets[index + 1];
760     }
761
762     /**
763      * Gets the amount of daylight savings in use for the specified instant in this zone.
764      * <p>
765      * This provides access to historic information on how the amount of daylight
766      * savings has changed over time.
767      * This is the difference between the standard offset and the actual offset.
768      * Typically the amount is zero during winter and one hour during summer.
769      * Time-zones are second-based, so the nanosecond part of the duration will be zero.
770      * <p>
771      * This default implementation calculates the duration from the
772      * {@link #getOffset(java.time.Instant) actual} and
773      * {@link #getStandardOffset(java.time.Instant) standard} offsets.
774      *
775      * @param instant  the instant to find the daylight savings for, not null, but null
776      *  may be ignored if the rules have a single offset for all instants
777      * @return the difference between the standard and actual offset, not null
778      */

779     public Duration getDaylightSavings(Instant instant) {
780         if (savingsInstantTransitions.length == 0) {
781             return Duration.ZERO;
782         }
783         ZoneOffset standardOffset = getStandardOffset(instant);
784         ZoneOffset actualOffset = getOffset(instant);
785         return Duration.ofSeconds(actualOffset.getTotalSeconds() - standardOffset.getTotalSeconds());
786     }
787
788     /**
789      * Checks if the specified instant is in daylight savings.
790      * <p>
791      * This checks if the standard offset and the actual offset are the same
792      * for the specified instant.
793      * If they are not, it is assumed that daylight savings is in operation.
794      * <p>
795      * This default implementation compares the {@link #getOffset(java.time.Instant) actual}
796      * and {@link #getStandardOffset(java.time.Instant) standard} offsets.
797      *
798      * @param instant  the instant to find the offset information for, not null, but null
799      *  may be ignored if the rules have a single offset for all instants
800      * @return the standard offset, not null
801      */

802     public boolean isDaylightSavings(Instant instant) {
803         return (getStandardOffset(instant).equals(getOffset(instant)) == false);
804     }
805
806     /**
807      * Checks if the offset date-time is valid for these rules.
808      * <p>
809      * To be valid, the local date-time must not be in a gap and the offset
810      * must match one of the valid offsets.
811      * <p>
812      * This default implementation checks if {@link #getValidOffsets(java.time.LocalDateTime)}
813      * contains the specified offset.
814      *
815      * @param localDateTime  the date-time to check, not null, but null
816      *  may be ignored if the rules have a single offset for all instants
817      * @param offset  the offset to check, null returns false
818      * @return true if the offset date-time is valid for these rules
819      */

820     public boolean isValidOffset(LocalDateTime localDateTime, ZoneOffset offset) {
821         return getValidOffsets(localDateTime).contains(offset);
822     }
823
824     /**
825      * Gets the next transition after the specified instant.
826      * <p>
827      * This returns details of the next transition after the specified instant.
828      * For example, if the instant represents a point where "Summer" daylight savings time
829      * applies, then the method will return the transition to the next "Winter" time.
830      *
831      * @param instant  the instant to get the next transition after, not null, but null
832      *  may be ignored if the rules have a single offset for all instants
833      * @return the next transition after the specified instant, null if this is after the last transition
834      */

835     public ZoneOffsetTransition nextTransition(Instant instant) {
836         if (savingsInstantTransitions.length == 0) {
837             return null;
838         }
839         long epochSec = instant.getEpochSecond();
840         // check if using last rules
841         if (epochSec >= savingsInstantTransitions[savingsInstantTransitions.length - 1]) {
842             if (lastRules.length == 0) {
843                 return null;
844             }
845             // search year the instant is in
846             int year = findYear(epochSec, wallOffsets[wallOffsets.length - 1]);
847             ZoneOffsetTransition[] transArray = findTransitionArray(year);
848             for (ZoneOffsetTransition trans : transArray) {
849                 if (epochSec < trans.toEpochSecond()) {
850                     return trans;
851                 }
852             }
853             // use first from following year
854             if (year < Year.MAX_VALUE) {
855                 transArray = findTransitionArray(year + 1);
856                 return transArray[0];
857             }
858             return null;
859         }
860
861         // using historic rules
862         int index  = Arrays.binarySearch(savingsInstantTransitions, epochSec);
863         if (index < 0) {
864             index = -index - 1;  // switched value is the next transition
865         } else {
866             index += 1;  // exact match, so need to add one to get the next
867         }
868         return new ZoneOffsetTransition(savingsInstantTransitions[index], wallOffsets[index], wallOffsets[index + 1]);
869     }
870
871     /**
872      * Gets the previous transition before the specified instant.
873      * <p>
874      * This returns details of the previous transition before the specified instant.
875      * For example, if the instant represents a point where "summer" daylight saving time
876      * applies, then the method will return the transition from the previous "winter" time.
877      *
878      * @param instant  the instant to get the previous transition after, not null, but null
879      *  may be ignored if the rules have a single offset for all instants
880      * @return the previous transition before the specified instant, null if this is before the first transition
881      */

882     public ZoneOffsetTransition previousTransition(Instant instant) {
883         if (savingsInstantTransitions.length == 0) {
884             return null;
885         }
886         long epochSec = instant.getEpochSecond();
887         if (instant.getNano() > 0 && epochSec < Long.MAX_VALUE) {
888             epochSec += 1;  // allow rest of method to only use seconds
889         }
890
891         // check if using last rules
892         long lastHistoric = savingsInstantTransitions[savingsInstantTransitions.length - 1];
893         if (lastRules.length > 0 && epochSec > lastHistoric) {
894             // search year the instant is in
895             ZoneOffset lastHistoricOffset = wallOffsets[wallOffsets.length - 1];
896             int year = findYear(epochSec, lastHistoricOffset);
897             ZoneOffsetTransition[] transArray = findTransitionArray(year);
898             for (int i = transArray.length - 1; i >= 0; i--) {
899                 if (epochSec > transArray[i].toEpochSecond()) {
900                     return transArray[i];
901                 }
902             }
903             // use last from preceding year
904             int lastHistoricYear = findYear(lastHistoric, lastHistoricOffset);
905             if (--year > lastHistoricYear) {
906                 transArray = findTransitionArray(year);
907                 return transArray[transArray.length - 1];
908             }
909             // drop through
910         }
911
912         // using historic rules
913         int index  = Arrays.binarySearch(savingsInstantTransitions, epochSec);
914         if (index < 0) {
915             index = -index - 1;
916         }
917         if (index <= 0) {
918             return null;
919         }
920         return new ZoneOffsetTransition(savingsInstantTransitions[index - 1], wallOffsets[index - 1], wallOffsets[index]);
921     }
922
923     private int findYear(long epochSecond, ZoneOffset offset) {
924         // inline for performance
925         long localSecond = epochSecond + offset.getTotalSeconds();
926         long localEpochDay = Math.floorDiv(localSecond, 86400);
927         return LocalDate.ofEpochDay(localEpochDay).getYear();
928     }
929
930     /**
931      * Gets the complete list of fully defined transitions.
932      * <p>
933      * The complete set of transitions for this rules instance is defined by this method
934      * and {@link #getTransitionRules()}. This method returns those transitions that have
935      * been fully defined. These are typically historical, but may be in the future.
936      * <p>
937      * The list will be empty for fixed offset rules and for any time-zone where there has
938      * only ever been a single offset. The list will also be empty if the transition rules are unknown.
939      *
940      * @return an immutable list of fully defined transitions, not null
941      */

942     public List<ZoneOffsetTransition> getTransitions() {
943         List<ZoneOffsetTransition> list = new ArrayList<>();
944         for (int i = 0; i < savingsInstantTransitions.length; i++) {
945             list.add(new ZoneOffsetTransition(savingsInstantTransitions[i], wallOffsets[i], wallOffsets[i + 1]));
946         }
947         return Collections.unmodifiableList(list);
948     }
949
950     /**
951      * Gets the list of transition rules for years beyond those defined in the transition list.
952      * <p>
953      * The complete set of transitions for this rules instance is defined by this method
954      * and {@link #getTransitions()}. This method returns instances of {@link ZoneOffsetTransitionRule}
955      * that define an algorithm for when transitions will occur.
956      * <p>
957      * For any given {@code ZoneRules}, this list contains the transition rules for years
958      * beyond those years that have been fully defined. These rules typically refer to future
959      * daylight saving time rule changes.
960      * <p>
961      * If the zone defines daylight savings into the future, then the list will normally
962      * be of size two and hold information about entering and exiting daylight savings.
963      * If the zone does not have daylight savings, or information about future changes
964      * is uncertain, then the list will be empty.
965      * <p>
966      * The list will be empty for fixed offset rules and for any time-zone where there is no
967      * daylight saving time. The list will also be empty if the transition rules are unknown.
968      *
969      * @return an immutable list of transition rules, not null
970      */

971     public List<ZoneOffsetTransitionRule> getTransitionRules() {
972         return List.of(lastRules);
973     }
974
975     /**
976      * Checks if this set of rules equals another.
977      * <p>
978      * Two rule sets are equal if they will always result in the same output
979      * for any given input instant or local date-time.
980      * Rules from two different groups may return false even if they are in fact the same.
981      * <p>
982      * This definition should result in implementations comparing their entire state.
983      *
984      * @param otherRules  the other rules, null returns false
985      * @return true if this rules is the same as that specified
986      */

987     @Override
988     public boolean equals(Object otherRules) {
989         if (this == otherRules) {
990            return true;
991         }
992         if (otherRules instanceof ZoneRules) {
993             ZoneRules other = (ZoneRules) otherRules;
994             return Arrays.equals(standardTransitions, other.standardTransitions) &&
995                     Arrays.equals(standardOffsets, other.standardOffsets) &&
996                     Arrays.equals(savingsInstantTransitions, other.savingsInstantTransitions) &&
997                     Arrays.equals(wallOffsets, other.wallOffsets) &&
998                     Arrays.equals(lastRules, other.lastRules);
999         }
1000         return false;
1001     }
1002
1003     /**
1004      * Returns a suitable hash code given the definition of {@code #equals}.
1005      *
1006      * @return the hash code
1007      */

1008     @Override
1009     public int hashCode() {
1010         return Arrays.hashCode(standardTransitions) ^
1011                 Arrays.hashCode(standardOffsets) ^
1012                 Arrays.hashCode(savingsInstantTransitions) ^
1013                 Arrays.hashCode(wallOffsets) ^
1014                 Arrays.hashCode(lastRules);
1015     }
1016
1017     /**
1018      * Returns a string describing this object.
1019      *
1020      * @return a string for debugging, not null
1021      */

1022     @Override
1023     public String toString() {
1024         return "ZoneRules[currentStandardOffset=" + standardOffsets[standardOffsets.length - 1] + "]";
1025     }
1026
1027 }
1028