DateTime 的时区问题

Python的datetime可以处理2种类型的时间，分别为offset-naive和offset-aware。前者是指没有包含时区信息的时间，后者是指包含时区信息的时间，只有同类型的时间才能进行减法运算和比较。

datetime模块的函数在默认情况下都只生成offset-naive类型的datetime对象，例如now()、utcnow()、fromtimestamp()、utcfromtimestamp()和strftime()。

其中now()和fromtimestamp()可以接受一个tzinfo对象来生成offset-aware类型的datetime对象，但是标准库并不提供任何已实现的tzinfo类，只能自己实现。

一旦生成了一个offset-aware类型的datetime对象，我们就能调用它的astimezone()方法，生成其他时区的时间（会根据时差来计算）。

而如果拿到的是offset-naive类型的datetime对象，也是可以调用它的replace()方法来替换tzinfo的，只不过这种替换不会根据时差来调整其他时间属性。

因此，如果拿到一个格林威治时间的offset-naive类型的datetime对象，直接调用replace(tzinfo=UTC())即可转换成offset-aware类型，然后再调用astimezone()生成其他时区的datetime对象。

不带时区datetime实例

普通的datetime都是不带时区信息

>>> from datetime import datetime

>>> datetime_now = datetime.now()

>>>

>>> datetime_now

datetime.datetime(2021, 9, 15, 9, 34, 18, 600690)

带时区datetime实例

>>> import pytz

>>> datetime_now = datetime.now(tz=pytz.utc)

>>>

>>> datetime_now

datetime.datetime(2021, 9, 14, 3, 28, 31, 421979, tzinfo=<UTC>)

pendulum

pendulum是对datetime的高级封装，主要是用的是带时区的datetime

>>> import pendulum

>>> from datetime import datetime

>>>

>>> now = pendulum.now()

>>> now

DateTime(2021, 9, 14, 11, 36, 52, 473028, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>>

>>> isinstance(now, datetime)

True

创建DateTime实例

pendulum是简化时间操作的模块。

特别注意确保正确处理时区，并基于底层tzinfo实现。例如，所有比较均以UTC或所用日期时间的时区进行。pendulum默认创建带时区的datetime，但时区并不是当地时区，而是标准时区UTC时区。

创建

dt = pendulum.datetime(2015, 2, 5)

>>> dt

DateTime(2015, 2, 5, 0, 0, 0, tzinfo=Timezone('UTC'))

如果没有指明时分秒，那么就是00:00:00，并且时区是UTC。此外它也可以是Timezone实例或一个简单的时区字值

pendulum.datetime(2015, 2, 5, tz='Europe/Paris')

tz = pendulum.timezone('Europe/Paris')

pendulum.datetime(2015, 2, 5, tz=tz)

local

local 和 datetime()很类似，但是会自动设置时区为本地时区

dt = pendulum.local(2015, 2, 5)

>>> dt

DateTime(2015, 2, 5, 0, 0, 0, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

local 类似于

pendulum.datetime(2015, 2, 5, tz='local')

now

now 和 local一样，也会自动设置时区为本地时区

now = pendulum.now()

>>>

>>> now

DateTime(2021, 9, 13, 22, 39, 53, 257567, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

today

获取当天的起始时间，零时零点。带时区

>>> to =pendulum.today()

>>> to

DateTime(2021, 9, 13, 0, 0, 0, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>>

>>> print(to)

2021-09-13T00:00:00+08:00

tommorrow

获取明天的起始时间，零时零点。带时区

>>> tomm = pendulum.tomorrow()

>>>

>>> tomm

DateTime(2021, 9, 14, 0, 0, 0, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>> print(tomm)

2021-09-14T00:00:00+08:00

yesterday

获取昨天的起始时间，零时零点，带时区

>>> yes = pendulum.yesterday()

>>>

>>> yes

DateTime(2021, 9, 12, 0, 0, 0, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>> print(yes)

2021-09-12T00:00:00+08:00

naive 不带时区实例

pendulum是强制使用时区的，使用它们是使用库的首选和推荐方式。但是如果你真的需要一个简单的DateTime对象，可以使用naive()

>>> naive = pendulum.naive(2015, 2, 5)

>>> naive

DateTime(2015, 2, 5, 0, 0, 0)

>>> print(naive)

2015-02-05T00:00:00

从字符串创建

form_format

form_format和原生的datetime.strptime()很类似，但使用自定义标记创建DateTime实例。

>>> dt = pendulum.from_format('1975-05-21 22', 'YYYY-MM-DD HH')

>>>

>>> dt

DateTime(1975, 5, 21, 22, 0, 0, tzinfo=Timezone('UTC'))

>>>

同样可以接受一个时区

>>> dt = pendulum.from_format('1975-05-21 22', 'YYYY-MM-DD HH', tz='Asia/Shanghai')

>>>

>>> dt

DateTime(1975, 5, 21, 22, 0, 0, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

form_timestamp

最后一个助手用于处理unix时间戳。from_timestamp()将创建一个与给定时间戳相等的DateTime实例，并设置时区或将其默认为UTC。

>>> dt = pendulum.from_timestamp(-1)

>>>

>>> dt

DateTime(1969, 12, 31, 23, 59, 59, tzinfo=Timezone('UTC'))

instance：从DateTime创建

如果你发现你继承了一个datetime.datetime的实例，你可以创建一个DateTime实例通过instance方法

>>> dt = datetime(2008, 1, 1)

>>> p = pendulum.instance(dt)

>>> print(p)

DateTime(2008, 1, 1, 0, 0, 0, tzinfo=Timezone('UTC'))

parse

pendulum.parse() 可以将字符串转peewee对象，默认不设置本地时区，可通过tz手动添加时区。字符串格式支持：

  • RFC 3339 format
  • ISO 8601 formats
>>> dt = pendulum.parse('1975-05-21T22:00:00')

>>> print(dt)

'1975-05-21T22:00:00+00:00

pendulum 对象的属性和方法

pendulum 对象有十分庞大的属性和方法

输出当前时刻的年月日，时分秒

>>> dt.year

2021

>>> dt.month

9

>>> dt.day

14

>>> dt.hour

15

>>> dt.minute

24

>>> dt.second

15

>>> dt.microsecond

928205

>>>

输出当前时刻是一年中的第几周，第几天，第几个月

>>> dt.day_of_week

2

>>> dt.day_of_year

257

>>> dt.week_of_month

3

>>> dt.week_of_year

37

>>>

>>> dt.days_in_month

30

>>>

输出对象的时区相关，时区名字，时区类型本地时区或标准时区

>>> dt.timezone

Timezone('Asia/Shanghai')

>>>

>>> dt.is_local()

True

>>> dt.is_utc()

False

date和time属性

date通常是指年月日的时间

time通常是指时分秒的时间

pendulum属性中可以输出date和time

date

>>> date_obj = now.date()

>>> date_obj

Date(2021, 9, 14)

>>>

>>> print(date_obj)

2021-09-14

>>>

>>> type(date_obj)

<class 'pendulum.date.Date'>

time

>>> time_ojb = now.time()

>>> time_obj

Time(19, 27, 53, 49291)

>>>

>>> print(time_obj)

19:27:53.049291

>>>

>>> type(time_obj)

<class 'pendulum.time.Time'>

date，time都不是datetime类型的。所以在一些时间加减运算，比较等操作是date和time都不可以和pendulum直接运算。

>>> now

DateTime(2021, 9, 14, 19, 27, 53, 49291, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>>

>>> isinstance(now, datetime)

True

>>> isinstance(date_obj, datetime)

False

>>>

>>> isinstance(time_obj, datetime)

False

>>>

date,time,datetime之间无法比较计算

>>> date_obj - time_obj

Traceback (most recent call last):

  File "<stdin>", line 1, in <module>

TypeError: unsupported operand type(s) for -: 'Date' and 'Time'

>>>

>>> now - date_obj

Traceback (most recent call last):

  File "<stdin>", line 1, in <module>

TypeError: unsupported operand type(s) for -: 'DateTime' and 'Date'

>>>

>>> now - time_obj

Traceback (most recent call last):

  File "<stdin>", line 1, in <module>

TypeError: unsupported operand type(s) for -: 'DateTime' and 'Time'

>>>

字符串输出格式

pendulum实例的输出格式，字符串的输出格式相关函数。

date，time，datetime 相关字符串格式的输出

>>> dt = pendulum.now()

>>>

>>> dt.to_date_string()

'2021-09-14'

>>>

>>> dt.to_time_string()

'15:57:47'

>>>

>>> dt.to_datetime_string()

'2021-09-14 15:57:47'

>>>

自定义输出格式

>>> dt.format('dddd Do [of] MMMM YYYY HH:mm:ss A')

'Tuesday 14th of September 2021 15:57:47 PM'

>>>

>>> dt.strftime('%A %-d%t of %B %Y %I:%M:%S %p')

'Tuesday 14\t of September 2021 03:57:47 PM'

>>>

format 比 strftime 使用更加直观，而且支持更多参数

>>> dt.format('YYYY-MM-DD HH:mm:ss')

'2021-09-14 15:57:47'

可以使用的参数：

- TOKEN OUTPUT
YEAR YYYY 2000, 2001, 2002 ... 2012, 2013
YY 00, 01, 02 ... 12, 13
Y 2000, 2001, 2002 ... 2012, 2013
QUARTER Q 1 2 3 4
Qo 1st 2nd 3rd 4th
MONTH MMMM January, February, March ...
MMM Jan, Feb, Mar ...
MM 01, 02, 03 ... 11, 12
M 1, 2, 3 ... 11, 12
Mo 1st 2nd ... 11th 12th
DAY OF YEAR DDDD 001, 002, 003 ... 364, 365
DDD 1, 2, 3 ... 4, 5
DAY OF MONTH DD 01, 02, 03 ... 30, 31
D 1, 2, 3 ... 30, 31
Do 1st, 2nd, 3rd ... 30th, 31st
DAY OF WEEK dddd Monday, Tuesday, Wednesday ...
ddd Mon, Tue, Wed ...
dd Mo, Tu, We ...
d 0, 1, 2 ... 6
DAYS OF ISO WEEK E 1, 2, 3 ... 7
HOUR HH 00, 01, 02 ... 23, 24
H 0, 1, 2 ... 23, 24
hh 01, 02, 03 ... 11, 12
h 1, 2, 3 ... 11, 12
MINUTE mm 00, 01, 02 ... 58, 59
m 0, 1, 2 ... 58, 59
SECOND ss 00, 01, 02 ... 58, 59
s 0, 1, 2 ... 58, 59

转义字符

要转义格式字符串中的字符，可以将字符括在方括号中。

>>> import pendulum

>>> dt = pendulum.now()

>>> dt.format('[today] dddd')

'today Sunday'

时间比较

pendulum的时间可以直接比较。但是只能限制在相同对象之间。如datetime和datetime之间可以比较，datetime和date无法比较，带时区对象和不带时区对象无法比较。

pendulum对象之间比较

>>> one = pendulum.now()

>>>

>>> two = pendulum.now()

>>>

>>>

>>> one > two

False

>>>

>>> three = pendulum.datetime(2021,9,10)

>>>

>>> one > three

datetime 和 date之间无法比较

>>> three = pendulum.datetime(2021,9,10).date()

>>>

>>>

>>> three

Date(2021, 9, 10)

>>>

>>> one > three

Traceback (most recent call last):

  File "<stdin>", line 1, in <module>

TypeError: can't compare DateTime to Date

带时区和不带时区不可以比较

>>> now = pendulum.now()

>>> datetime_demo = datetime(2021,9,12)

>>>

>>> now - datetime_demo

Traceback (most recent call last):

  File "<stdin>", line 1, in <module>

  File "/root/.virtualenvs/python3.8/lib/python3.8/site-packages/pendulum/datetime.py", line 1417, in __sub__

    return other.diff(self, False)

  File "/root/.virtualenvs/python3.8/lib/python3.8/site-packages/pendulum/datetime.py", line 794, in diff

    return Period(self, dt, absolute=abs)

  File "/root/.virtualenvs/python3.8/lib/python3.8/site-packages/pendulum/period.py", line 33, in __new__

    raise TypeError("can't compare offset-naive and offset-aware datetimes")

TypeError: can't compare offset-naive and offset-aware datetimes

时间加减运算

有一些需要对时间操作的场景，比如定时4个小时执行一段代码，这是需要对时间加减运算。时间加减返回DateTime实例，不会造成时区变化。加减运算仅限于同一种类型的时间。

方法：

  1. add 加法
  2. subtract 减法

pendulum支持的加减的时间颗粒度：

  1. years
  2. months
  3. days
  4. hours
  5. minutes
  6. seconds

同时也支持多个参数

>>> dt = pendulum.now()

>>>

>>>

>>> dt.add(years=1)

DateTime(2022, 9, 14, 16, 16, 42, 375986, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>>

>>> dt.subtract(years=1)

DateTime(2020, 9, 14, 16, 16, 42, 375986, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>>

>>>

>>>

>>> dt.add(months=2)

DateTime(2021, 11, 14, 16, 16, 42, 375986, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>> dt.subtract(months=2)

DateTime(2021, 7, 14, 16, 16, 42, 375986, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>>

>>>

>>>

>>> dt.add(days=3)

DateTime(2021, 9, 17, 16, 16, 42, 375986, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>> dt.subtract(days=3)

DateTime(2021, 9, 11, 16, 16, 42, 375986, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>>

>>>

>>>

>>> dt.add(hours=4)

DateTime(2021, 9, 14, 20, 16, 42, 375986, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>> dt.subtract(hours=4)

DateTime(2021, 9, 14, 12, 16, 42, 375986, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>>

时间间距计算

diff

diff 方法来计算两个时间之间的间距。但是时间间距计算只限于同一种类型，带时区和不带时区时间无法计算。

diff()方法返回一个Period实例，它表示两个DateTime实例之间的时间,这个间隔可以用不同的单位表示。

diff方法有两个参数，第一个参数是DateTime，第二个是可选参数，表示时间差距是否以相对值返回。默认情况下差距是绝对差距，即没有正负。默认是True，相对为False

绝对值

>>> one = pendulum.now()

>>> two = pendulum.datetime(2021,9,12)

>>>

>>> one.diff(two)

<Period [2021-09-12T00:00:00+00:00 -> 2021-09-14T17:10:53.346499+08:00]>

>>>

>>> one.diff(two).in_hours()

57

>>> two.diff(one).in_hours()

57

相对值：

>>> one.diff(two, False).in_hours()

-57

>>>

>>> two.diff(one, False).in_hours()

57

差值可以转换的时间颗粒度

  1. 天 in_days()
  2. 小时 in_hours()
  3. 分钟 in_minutes()

时间间隔对象 period 属性和方法

当您从另一个DateTime实例中减去一个DateTime实例，或者使用diff()方法时，它将返回一个Period实例，可以叫做：时间间隔对象。

Period 继承了Duration类，还增加了一个好处，即它知道生成它的实例，因此它可以访问更多的方法和属性。Duration类继承自本机timedelta类。它对基类有很多改进。

>>> now = pendulum.now()

>>>

>>> past = pendulum.datetime(2021,9,10)

>>>

>>> (now - past).days

4

>>>

>>> (past-now).days

-4

>>>

period实例拥有的属性和方法：

as_interval

as_timedelta

days

end

hours

in_days

in_hours

in_minutes

in_months

in_seconds

in_weeks

in_words

in_years

invert

max

microseconds

min

minutes

months

range

remaining_days

remaining_seconds

resolution

seconds

start

total_days

total_hours

total_minutes

total_seconds

total_weeks

weeks

years

从period中输出时间间隔的方法：

  1. 年：years
  2. 星期：weeks
  3. 月：months
  4. 天：days
  5. 小时：hours
  6. 分钟：minutes

时间间隔 period 实例

可以创建一个持续周期实例，来完成一些转换。

>>> it = pendulum.duration(years=2, months=3)

>>> it.days

820

>>> it.total_seconds()

70848000.0

>>>

如果你想获得每个支持单元的持续时间，你可以使用适当的方法。将所有的时间以周，天，小时的时间来计算。

>>> one

DateTime(2021, 9, 12, 0, 0, 0, tzinfo=Timezone('UTC'))

>>> two

DateTime(2021, 9, 23, 0, 0, 0, tzinfo=Timezone('UTC'))

>>> t = two - one

>>>

>>> t.total_weeks()

1.5714285714285714

>>>

>>> t.total_days()

11.0

>>> t.total_hours()

264.0

>>> t.total_minutes()

15840.0

pendulum常用方法

获取时区的方法

>>> now =pendulum.now()

>>> pendulum.now()

DateTime(2021, 9, 13, 22, 47, 28, 47882, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>> now

DateTime(2021, 9, 13, 22, 47, 27, 873328, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>>

>>>

>>> now.timezone.name

'Asia/Shanghai'

转换时区

可以使用in_timezone()方法轻松更改DateTime实例的时区。

v>>> now = pendulum.datetime(2021,9,15)

>>>

>>> now

DateTime(2021, 9, 15, 0, 0, 0, tzinfo=Timezone('UTC'))

>>>

>>> now.in_timezone('Asia/Shanghai')

DateTime(2021, 9, 15, 8, 0, 0, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

注意：需要避免在python3.6之前使用时区库

period实例的创建

可以通过period()来创建一个实例。

>>> one

DateTime(2021, 9, 14, 17, 10, 53, 346499, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>>

>>>

>>> past

DateTime(2021, 9, 10, 0, 0, 0, tzinfo=Timezone('UTC'))

>>>

>>> period = pendulum.period(one, past)

>>>

v>>> period

<Period [2021-09-14T17:10:53.346499+08:00 -> 2021-09-10T00:00:00+00:00]>

起始日期

pendulum提供了起始日期的获取方法

开始时间

获取一个时间的开始时间，可以为：year，month，day，week

>>> dt = pendulum.now()

>>>

>>> dt.start_of('year')

DateTime(2021, 1, 1, 0, 0, 0, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>>

>>> dt.start_of('month')

DateTime(2021, 9, 1, 0, 0, 0, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>>

>>> dt.start_of('day')

DateTime(2021, 9, 14, 0, 0, 0, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>>

>>> dt.start_of('week')

DateTime(2021, 9, 13, 0, 0, 0, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

截止日期

获取一个时间的截止日期，可以为year，month，day，week

>>> dt.end_of('year')

DateTime(2021, 12, 31, 23, 59, 59, 999999, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>> dt.end_of('month')

DateTime(2021, 9, 30, 23, 59, 59, 999999, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>>

>>> dt.end_of('day')

DateTime(2021, 9, 14, 23, 59, 59, 999999, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>>

>>> dt.end_of('week')

DateTime(2021, 9, 19, 23, 59, 59, 999999, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

迭代时间范围

如果希望在一个周期内进行迭代，可以使用range()方法。使用period对象的range方法，可以产生一个以参数为粒度的可迭代时间对象。

>>> one

DateTime(2021, 9, 14, 17, 10, 53, 346499, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>>

>>>

>>> past

DateTime(2021, 9, 10, 0, 0, 0, tzinfo=Timezone('UTC'))

>>>

>>> period = pendulum.period(one, past)

>>>

>>> for i in period.range('months'):

...     print(i)

...

2021-09-14T17:10:53.346499+08:00

>>>

>>> for i in period.range('days'):

...     print(i)

...

2021-09-14T17:10:53.346499+08:00

2021-09-13T17:10:53.346499+08:00

2021-09-12T17:10:53.346499+08:00

2021-09-11T17:10:53.346499+08:00

2021-09-10T17:10:53.346499+08:00

>>> for i in period.range('hours'):

...     print(i)

...

2021-09-14T17:10:53.346499+08:00

2021-09-14T16:10:53.346499+08:00

2021-09-14T15:10:53.346499+08:00

2021-09-14T14:10:53.346499+08:00

2021-09-14T13:10:53.346499+08:00

.....

修改时间

pendulum提供一些帮助，通过对旧实例修改，返回一个新的实例。

但是，除了显式设置时区外，这些帮助程序都不会更改实例的时区。具体而言，设置时间戳不会将相应的时区设置为UTC。

>>> dt = pendulum.now()

>>> dt.set(year=1975, month=5, day=21).to_datetime_string()

'1975-05-21 15:24:15'

in_timezone() in_tz()可以将时间转化到设置的时区。

>>> dt = pendulum.now()

>>>

>>> dt

DateTime(2021, 9, 14, 15, 50, 9, 590527, tzinfo=Timezone('Asia/Shanghai'))

>>> dt.in_timezone('Europe/London')

DateTime(2021, 9, 14, 8, 50, 9, 590527, tzinfo=Timezone('Europe/London'))

>>>

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