python模块分析之time和datetime模块

前言

我们使用time和datetime模块的主要目的是对时间戳、时间字符串、时间元组等时间的表述对象进行相互的转化。而我们平时编码涉及两个时间：一个是上海时间，也可以说是北京时间，一个是UTC时间，即世界协调时间；北京时间比UTC时间多了八个小时。

时间戳、时间字符串、时间元组

• 时间戳：一般是float的形式；

• 时间字符串：指的是一定格式描述时间的字符串。

%a	本地（locale）简化星期名称
%A	本地完整星期名称
%b	本地简化月份名称
%B	本地完整月份名称
%c	本地相应的日期和时间表示
%d	一个月中的第几天（01 - 31）
%H	一天中的第几个小时（24小时制，00 - 23）
%I	第几个小时（12小时制，01 - 12）
%j	一年中的第几天（001 - 366）
%m	月份（01 - 12）
%M	分钟数（00 - 59）
%p	本地am或者pm的相应符
%S	秒（01 - 61）
%U	一年中的星期数。（00 - 53星期天是一个星期的开始。）第一个星期天之前的所有天数都放在第0周。
%w	一个星期中的第几天（0 - 6，0是星期天）
%W	和%U基本相同，不同的是%W以星期一为一个星期的开始。
%x	本地相应日期
%X	本地相应时间
%y	去掉世纪的年份（00 - 99）
%Y	完整的年份
%Z	时区的名字（如果不存在为空字符）
%%	‘%’字符

%Y-%m-%d %H:%M:%S   # 年月日时分秒

• 时间元组：共有九个元素，可以方便数学计算

0	 tm_year（年）	 比如2011
1	 tm_mon（月）	 1 - 12
2	 tm_mday（日）	 1 - 31
3	 tm_hour（时）	 0 - 23
4	 tm_min（分）	 0 - 59
5	 tm_sec（秒）	 0 - 61
6	 tm_wday（weekday）	 0 - 6（0表示周日）
7	 tm_yday（一年中的第几天）	 1 - 366
8	 tm_isdst（是否是夏令时）	 默认为-1

time模块

time模块主要有以下的函数：

time():以秒为单位以float形式返回自从1970年1月1日开始计算的当前时间
clock():返回进程作为浮点数开始时的CPU时间
sleep():以浮点数形式延迟数秒,同步阻塞；
gmtime():将从Epoch开始的秒转换为UTC时间元组
localtime():将从Epoch开始的秒转换为本地时间元组
asctime():将时间元组转换为字符串
ctime():将时间转换为秒字符串
mktime():将本地时间元组转换为从Epoch开始的秒
strftime():根据格式规范将时间元组转换为字符串
strptime():根据格式规范将字符串解析为时间元组

• 实例

import time

# 时间戳，秒为单位，float
print(time.time())  # 1547106159.3509371

# 在不同的系统上含义不同。
# 在UNIX系统上，它返回的是“进程时间”，它是用秒表示的浮点数（时间戳）。
# 在WINDOWS中，第一次调用，返回的是进程运行的实际时间。
# 而第二次之后的调用是自第一次调用以后到现在的运行时间。
print(time.clock())

# 进程休眠时间
print(time.sleep(1))

# 将一个时间戳转换为UTC时区的元组时间。secs参数未提供，则以当前时间为准。
print(time.gmtime()) # time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=1, tm_mday=10, tm_hour=7, tm_min=50, tm_sec=27, tm_wday=3, tm_yday=10, tm_isdst=0)
print(time.gmtime(1234)) # time.struct_time(tm_year=1970, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=0, tm_min=20, tm_sec=34, tm_wday=3, tm_yday=1, tm_isdst=0)
#注意tm_wday指的是周几，这里是从0开始的，0代表周一

# 将一个时间戳转换为本地时区的元组时间。secs参数未提供，则以当前时间为准。
print(time.localtime()) # time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=1, tm_mday=10, tm_hour=15, tm_min=55, tm_sec=17, tm_wday=3, tm_yday=10, tm_isdst=0)
print(time.localtime(1234)) # time.struct_time(tm_year=1970, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=8, tm_min=20, tm_sec=34, tm_wday=3, tm_yday=1, tm_isdst=0)

# 将一个时间元组转换成时间戳
print(time.mktime(time.localtime())) # 547107729.0
print(time.mktime((2019, 1,10,15,55,17,3,20,0))) # 1547106917.0

# 将一个时间戳转换成时间字符串
print(time.ctime()) # Thu Jan 10 16:15:44 2019
print(time.ctime(time.time())) # Thu Jan 10 16:15:44 2019
print(time.ctime(1234)) # Thu Jan  1 08:20:34 1970

# 将时间元组转换成时间字符串,没有参数就会默认time.localtime()
print(time.asctime(time.localtime())) # Thu Jan 10 16:13:13 2019
print(time.asctime((2019, 1,10,15,55,17,3,20,0))) # Thu Jan 10 15:55:17 2019

# 将时间元组转化成某种格式的时间字符串
print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")) # 2019-01-10 16:20:06
print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime())) # 2019-01-10 16:20:06

# 将某种格式的时间字符串转化成时间元组
print(time.strptime("2019-01-10 16:20:06", "%Y-%m-%d %H:%M:%S")) # time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=1, tm_mday=10, tm_hour=16, tm_min=20, tm_sec=6, tm_wday=3, tm_yday=10, tm_isdst=-1)

# 将一个时间字符串转换成时间戳
print(time.mktime(time.strptime("2019-01-10 16:20:06", "%Y-%m-%d %H:%M:%S")))

datatime模块

datatime模块顾名思义针对的是日期，主要有5个类：

• datetime.date:日期对象

• datetime.datetime:日期时间对象

• datetime.time:时间对象

• datetime.timedelta:时间间隔对象

• datetime.tzinfo:时区信息对象，这个对象很少使用

date对象

date对象主要有year，month，day三个属性，其支持加减，各种比较运算符。

import datetime

date = datetime.date(2019,1,3)
print(date.year)
print(date.month)
print(date.day)

# 将时间戳转化成日期对象
d = datetime.date.fromtimestamp(123456)
# 输出今日的日期对象
d = datetime.date.today()
# 将日期对象转换为时间元组
print(d.timetuple()) # time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=1, tm_mday=11, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=4, tm_yday=11, tm_isdst=-1)
# 将一个日期对象替换，返回新的日期对象
print(d.replace(2019,5,2))  # 2019-05-02

# 日期转时间字符串
print(d.ctime()) # Fri Jan 11 00:00:00 2019
# 日期转指定格式日期字符串
print(d.strftime("%Y %m %d"))  # 2019 01 11

# 将日期标准化
dx = datetime.date(2019,5,2)
print(dx.isoformat()) # 标准化日期格式 2019-05-02
print(dx.isocalendar()) # 返回年数、周数、星期几 (2019, 18, 4)
print(dx.isoweekday()) # 返回星期几，周一为1,   4
print(dx.weekday()) # 返回星期几，周一为0       3

# 支持加减和比较运算符
d1 = datetime.date(2019,1,3)
d2 = datetime.date(2018,10,21)
print(d1-d2) # 相差的天数
print(d1 + datetime.timedelta(days=3)) # 相加的另一个必须是时间间隔对象
print(d1 > d2) # True

# 返回公历开始到现在的天数
x = datetime.date.today().toordinal()
print(x) # 737070
# 将公历开始到现在的天数转为日期对象
d = datetime.date.fromordinal(x)
print(d) # 2019-01-11

time时间对象

时间对象主要有小时、分钟、秒、微秒和tzinfo信息等属性。

import datetime
t = datetime.time(3,40,30,30)
print(t.hour) # 小时
print(t.minute) # 分钟
print(t.second) # 秒
print(t.microsecond) # 微秒
print(t.tzinfo)
# 表示的最大数值
print(t.max) # 23:59:59.999999
# 表示的最小数值
print(t.min) # 00:00:00

# 支持比较运算符
t1 = datetime.time(2,30,30,40)
t2 = datetime.time(2,40,35,40)
print(t1 < t2) # True
print(t1 != t2) # True

# 将时间对象转化iso格式
print(t1.isoformat()) # 02:30:30.000040
# 指定时间字符串格式
print(t1.strftime('%H:%M:%S')) # 02:30:30

# 替换返回一个新的时间对象
print(t1.replace(12,42,30,1000))

datetime日期时间对象

datetime对象是date和time对象的合体，方法大多继承自date,主要属性有year, month, day, hour,minute, second, microsecond(微秒)。

import datetime
dt = datetime.datetime(2019,2,3,10,30,25,200)
print(dt) # 2019-02-03 10:30:25.000200

# 属性
print(dt.year) # 2019
print(dt.month) # 2
print(dt.day) # 3
print(dt.hour) # 10
print(dt.minute) # 30
print(dt.second) # 25
print(dt.microsecond) # 200

print(dt.time())
print(dt.date())
print(dt.timetuple()) # time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=2, tm_mday=3, tm_hour=10, tm_min=30, tm_sec=25, tm_wday=6, tm_yday=34, tm_isdst=-1)

# 类方法
# 将时间戳转化成本地日期时间对象
print(datetime.datetime.fromtimestamp(123456))
# 将公历日期转换成日期时间对象
print(datetime.datetime.fromordinal(7777))
# 将时间戳转化成UTC日期时间对象
print(datetime.datetime.utcfromtimestamp(123456))
# 获取当前本地的时间
print(datetime.datetime.now())
# 获取当前utc时间
print(datetime.datetime.utcnow())
# 获取当前本地的时间
print(datetime.datetime.today())
# 将date对象和time对象联合成datetime对象
print(datetime.datetime.combine(datetime.date(2019,1,11), datetime.time(2))) # 2019-01-11 02:00:00

timedelta时间间隔对象

timedelta对象主要有day,hour,seconds, microseconds,milliseconds, minutes, weeks等7个属性。

import datetime
t = datetime.timedelta(days=1,seconds=30,microseconds=800,milliseconds=200,minutes=30,hours=21,weeks=2)
print(t) # 15 days, 21:30:30.200800

print(t.min) # -999999999 days, 0:00:00
print(t.max) # 999999999 days, 23:59:59.999999
# weeks+days代表的总天数
print(t.days) # 15
# hours+minutes+seconds代表的总秒数
print(t.seconds)
# milliseconds+microseconds代表的总微秒数
print(t.microseconds)
# 总时间转换成秒数
print(t.total_seconds())

# 支持加减乘除和比较运算符
t1 = datetime.timedelta(days=3)
t2 = datetime.timedelta(days=5)
print(t1+t2) # 8 days, 0:00:00
print(t1-t2) # -2 days, 0:00:00
print(t1/t2) # 1.6666666666666667
print(t1*3) # 9 days, 0:00:00
print(t1//t2) # 0

总结

• time模块主要使用在时间戳、时间元组和时间字符串之间进行转换；

• 时间元组struct_time是连接time模块和datatime模块的桥梁；

参考

• https://blog.csdn.net/cmzsteven/article/details/64906245

• https://docs.python.org/3/