Python学习笔记__12.1章 内建模块——datetime

Posted 2020-11-05

# 这是学习廖雪峰老师python教程的学习笔记

1、概览

datetime是Python处理日期和时间的标准库。

    1）获取当前日期和时间（datetime.now()）

>>> from datetime import datetime

>>> now = datetime.now() # 获取当前datetime

>>> print(now)

2015-05-18 16:28:07.198690

>>> print(type(now))

<class 'datetime.datetime'>

datetime是模块，datetime模块还包含一个datetime类，通过from datetime import datetime导入是datetime这个类。

如果仅导入import datetime，则必须引用全名datetime.datetime。

datetime.now()返回当前日期和时间，其类型是datetime类。

    2）获取指定日期和时间（datetime()）

要指定某个日期和时间，直接用参数构造一个datetime

>>> from datetime import datetime

>>> dt = datetime(2015, 4, 19, 12, 20) # 用指定日期时间创建datetime

>>> print(dt)

2015-04-19 12:20:00

    3）datetime转换为timestamp（timestamp()）

在计算机中，时间实际上是用数字表示的。我们把1970年1月1日 00:00:00 UTC+00:00时区的时刻称为epoch time，记为0（1970年以前的时间timestamp为负数），当前时间就是相对于epoch time的秒数，称为timestamp。

• 可以认为：

timestamp = 0 = 1970-1-1 00:00:00 UTC+0:00

• 对应的北京时间是：

timestamp = 0 = 1970-1-1 08:00:00 UTC+8:00

timestamp的值与时区毫无关系，因为timestamp一旦确定，其UTC时间就确定了，转换到任意时区的时间也是完全确定的，这就是为什么计算机存储的当前时间是以timestamp表示的

datetime类型转换为timestamp只需要简单调用timestamp()方法

>>> from datetime import datetime

>>> dt = datetime(2015, 4, 19, 12, 20) # 用指定日期时间创建datetime

>>> dt.timestamp() # 把datetime转换为timestamp

1429417200.0   # Python的timestamp是一个浮点数。如果有小数位，小数位表示毫秒数。

    4）timestamp转换为datetime（fromtimestamp()）

要把timestamp转换为datetime，使用datetime提供的fromtimestamp()方法

>>> from datetime import datetime

>>> t = 1429417200.0

>>> print(datetime.fromtimestamp(t))

2015-04-19 12:20:00

timestamp是一个浮点数，它没有时区的概念，而datetime是有时区的。上述转换是在timestamp和本地时间做转换。

# timestamp也可以直接被转换到UTC标准时区的时间：

>>> from datetime import datetime

>>> t = 1429417200.0

>>> print(datetime.fromtimestamp(t)) # 本地时间

2015-04-19 12:20:00

>>> print(datetime.utcfromtimestamp(t)) # UTC时间。注意这里多的utc

2015-04-19 04:20:00

    5）str转换为datetime（strptime(str)）

把str转换为datetime。转换方法是通过datetime.strptime()实现，需要一个日期和时间的格式化字符串

>>> from datetime import datetime

# 第一个参数是str，第二个是要转化的格式。类似于shell里datetime的参数

# 转换后的datetime是没有时区信息的

>>> cday = datetime.strptime('2015-6-1 18:19:59', '%Y-%m-%d %H:%M:%S')

>>> print(cday)

2015-06-01 18:19:59

时间格式参考文档 (https://docs.python.org/3/library/datetime.html#strftime-strptime-behavior)

    6）datetime转换为str（strftime()）

通过strftime()实现的，同样需要一个日期和时间的格式化字符串：

>>> from datetime import datetime

>>> now = datetime.now()

>>> print(now.strftime('%a, %b %d %H:%M'))

Mon, May 05 16:28

    7）datetime加减

对日期和时间进行加减实际上就是把datetime往后或往前计算，得到新的datetime。加减可以直接用+和-运算符，不过需要导入timedelta这个类

>>> from datetime import datetime, timedelta

>>> now = datetime.now()

>>> now

datetime.datetime(2015, 5, 17, 16, 57, 3, 540997)

>>> now + timedelta(days=2, hours=12)  # timedelta代表两个datetime之间的时间差

datetime.datetime(2015, 5, 21, 4, 57, 3, 540997)

    8）本地时间转换为UTC时间

本地时间是指系统设定时区的时间，例如北京时间是UTC+8:00时区的时间，而UTC时间指UTC+0:00时区的时间。

一个datetime类型有一个时区属性tzinfo，但是默认为None，所以无法区分这个datetime到底是哪个时区，除非强行给datetime设置一个时区：

>> from datetime import datetime, timedelta, timezone

# 创建时区UTC+8:00，timezone()是创建时区，timedelta(hours=8)是设置时区和UTC间的差值

>>> tz_utc_8 = timezone(timedelta(hours=8))

>>> now = datetime.now()

>>> now

datetime.datetime(2015, 5, 18, 17, 2, 10, 871012)

# 强制设置为UTC+8:00。tzinfo默认为None，这里用replace()方法修改

>>> dt = now.replace(tzinfo=tz_utc_8)

>>> dt

datetime.datetime(2015, 5, 18, 17, 2, 10, 871012, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(0, 28800)))

如果系统时区恰好是UTC+8:00，那么上述代码就是正确的，否则，不能强制设置为UTC+8:00时区

    9）时区转换

通过utcnow()拿到当前的UTC时间，再转换为任意时区的时间

# 拿到UTC时间，并强制设置时区为UTC+0:00:

>>> utc_dt = datetime.utcnow().replace(tzinfo=timezone.utc)

>>> print(utc_dt)

2015-05-18 09:05:12.377316+00:00

# astimezone()将转换时区为北京时间:

>>> bj_dt = utc_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours=8)))

>>> print(bj_dt)

2015-05-18 17:05:12.377316+08:00

时区转换的关键在于，拿到一个datetime时，要获知其正确的时区，然后强制设置时区，作为基准时间。

利用带时区的datetime，通过astimezone()方法，可以转换到任意时区。

1. 小结

• datetime表示的时间需要时区信息才能确定一个特定的时间，否则只能视为本地时间。

• 如果要存储datetime，最佳方法是将其转换为timestamp再存储，因为timestamp的值与时区完全无关。

 

 

2、例子

1、假设你获取了用户输入的日期和时间如2015-1-21 9:01:30，以及一个时区信息如UTC+5:00，均是str，请编写一个函数将其转换为timestamp：

# -*- coding:utf-8 -*-

import re
from datetime import datetime, timezone, timedelta

 

 

自写：

def to_timestamp(dt_str, tz_str):

    H=re.split('[C:]',tz_str)[1]  # 用正则取出 UTC信息中的 +5/-5

    tz_utc=timezone(timedelta(hours=int(H)))  # 设置时区

    input_time=datetime.strptime(dt_str,'%Y-%m-%d %H:%M:%S') #字符换转化时间

    input_time=input_time.replace(tzinfo=tz_utc) #replace()方法，强制设置时区

    stamp=input_time.timestamp()  # datetime转化timestamp

    return stamp

网友写：

def to_timestamp(dt_str, tz_str):

    cday = datetime.strptime(dt_str, '%Y-%m-%d %H:%M:%S')  #将字符串转化为时间

    m = re.match('UTC([\+\-][0-2]?[0-9]):[0-5][0-9]', tz_str)  #匹配UTC字符串，用的是match方法，m是个类

    tz = timezone(timedelta(hours=int(m[1])))                 #设置时区，m[1]==m.group(1)

    dt =  cday.replace(tzinfo = tz).timestamp()               #时间转化为时间戳

    return dt

 

# 测试:
t1 = to_timestamp('2015-6-1 08:10:30', 'UTC+7:00')
assert t1 == 1433121030.0, t1

t2 = to_timestamp('2015-5-31 16:10:30', 'UTC-09:00')
assert t2 == 1433121030.0, t2

print('ok')