datetime¶

datetime是Python处理日期和时间的标准库

获取当前日志和时间¶

>>> from datetime import datetime
>>> now = datetime.now()
>>> print(now)
2017-05-24 14:59:05.139597
>>> 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导入的才是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,起类型是datetime

获取指定日志和时间¶

要指定某个日期和时间,我们直接用参数构造一个datetime

>>> from datetime import datetime
>>> dt = datetime(2017,5,17,5,20)
>>> print(dt)
2017-05-17 05:20:00

datetime转换为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时区的时刻成为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

你可以认为：

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

可见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，因为全球各地的计算机在任意时刻的timestamp都是完全相同的（假定时间已校准）。

>>> from datetime import datetime
>>> dt = datetime(2017,5,24,3,5) # 用指定日期时间创建datetime
>>> print(dt)
2017-05-24 03:05:00
>>> dt.timestamp() # 把datetime转换为timestamp
1495566300.0

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

某些编程语言（如Java和JavaScript）的timestamp使用整数表示毫秒数，这种情况下只需要把timestamp除以1000就得到Python的浮点表示方法。

timestamp转换为datetime¶

使用datetime提供的fromtimestamp()方法

>>> from datetime import datetime
>>> t = 1495566300.0
>>> print(datetime.fromtimestamp(t))
2017-05-24 03:05:00

注意到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。

本地时间是指当前操作系统设定的时区。例如北京时区是东8区，则本地时间：

2017-05-24 03:05:00

实际上就是UTC+8:00时区的时间：

2017-05-24 03:05:00 UTC+8:00

而此刻的格林威治标准时间与北京时间差了8小时，也就是UTC+0:00时区的时间应该是：

2017-05-23 19:05:00 UTC+0:00

timestamp也可以直接被转换到UTC标准时区的时间

>>> from datetime import datetime
>>> t = 1495566300.0
>>> print(datetime.fromtimestamp(t))
2017-05-24 03:05:00
>>> print(datetime.utcfromtimestamp(t))
2017-05-23 19:05:00

str转换为datetime¶

很多时候,用户输入的日期和时间是字符串,要处理日期和时间,首先必须把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
>>> cday = datetime.strptime('2017-05-24 15:14','%Y-%m-%d %H:%M')
>>> print(cday)
2017-05-24 15:14:00

字符串%Y-%m-%d %H:%M:%S规定了日期和时间部分的格式。详细的说明请参考。Python文档

datetime转换为str¶

如果已经有了datetime对象,要把它格式化为字符串显示给用户,就需要转换为str,转换方法是通过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'))
Wed,May 24 15:26

datetime加减¶

对日期和时间进行加减十几上就是把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(2017, 5, 24, 15, 28, 49, 136987)
>>> now + timedelta(hours=10)
datetime.datetime(2017, 5, 25, 1, 28, 49, 136987)
>>> now - timedelta(days = 1)
datetime.datetime(2017, 5, 23, 15, 28, 49, 136987)
>>> now + timedelta(days = 2,hours = 12)
datetime.datetime(2017, 5, 27, 3, 28, 49, 136987)

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是哪个时区,除非强行给datetime设置一个时区

>>> from datetime import datetime
>>> from datetime import datetime,timedelta,timezone
>>> tz_utc_8 = timezone(timedelta(hours=8))
>>> now = datetime.now()
>>> now
datetime.datetime(2017, 5, 24, 15, 32, 32, 126421)
>>> dt = now.replace(tzinfo=tz_utc_8)
>>> dt
datetime.datetime(2017, 5, 24, 15, 32, 32, 126421, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(0, 28800)))

时区转换¶

可以先通过utcnow()拿到当前UTC时间,再转换为任意时区的时间

>>> utc_dt = datetime.utcnow().replace(tzinfo=timezone.utc)
>>> print(utc_dt)
2017-05-24 07:38:49.792786+00:00
>>> bj_dt = utc_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours=8)))
>>> print(bj_dt)
2017-05-24 15:38:49.792786+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。

注：不是必须从UTC+0:00时区转换到其他时区，任何带时区的datetime都可以正确转换，例如上述bj_dt到tokyo_dt的转换。

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。

测试¶

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

"""
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：

"""

import re
from datetime import datetime, timezone, timedelta

def to_timestamp(dt_str, tz_str):
    dt = datetime.strptime(dt_str,'%Y-%m-%d %H:%M:%S')

    res = int(re.search("[+-]\d+", tz_str).group())
    tz_zone = timezone(timedelta(hours=res))

    return dt.replace(tzinfo=tz_zone).timestamp()

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('Pass')

附录格式代码标准¶

https://docs.python.org/3/library/datetime.html#strftime-and-strptime-behavior

简单列表:

%a 本地的星期缩写
%A 本地的星期全称
%b 本地的月份缩写
%B 本地的月份全称
%c 本地的合适的日期和时间表示形式
%d 月份中的第几天，类型为decimal number（10进制数字），范围[01,31]
%f 微秒，类型为decimal number，范围[0,999999]，Python 2.6新增
%H 小时（24进制），类型为decimal number，范围[00,23]
%I 小时（12进制），类型为decimal number，范围[01,12]
%j 一年中的第几天，类型为decimal number，范围[001,366]
%m 月份，类型为decimal number，范围[01,12]
%M 分钟，类型为decimal number，范围[00,59]
%p 本地的上午或下午的表示（AM或PM），只当设置为%I（12进制）时才有效
%S 秒钟，类型为decimal number，范围[00,61]（60和61是为了处理闰秒）
%U 一年中的第几周（以星期日为一周的开始），类型为decimal number，范围[00,53]。在度过新年时，直到一周的全部7天都在该年中时，才计算为第0周。只当指定了年份才有效。
%w 星期，类型为decimal number，范围[0,6]，0为星期日
%W 一年中的第几周（以星期一为一周的开始），类型为decimal number，范围[00,53]。在度过新年时，直到一周的全部7天都在该年中时，才计算为第0周。只当指定了年份才有效。
%y 去掉世纪的年份数，类型为decimal number，范围[00,99]
%Y 带有世纪的年份数，类型为decimal number
%Z 时区名字（不存在时区时为空）
%% 代表转义的"%"字符