python內建模块之datetime
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datetime是Python处理日期和时间的标准库。
获取当前日期和时间
我们先看如何获取当前日期和时间:
>>> 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'>
注意到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,其类型是datetime
。
获取指定日期和时间
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(2015, 4, 19, 12, 20) # 用指定日期时间创建datetime
>>> print(dt)
2015-04-19 12:20:00
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。
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)。
把一个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
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
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
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:
2015-04-19 12:20:00
实际上就是UTC+8:00时区的时间:
2015-04-19 12:20:00 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:
2015-04-19 04:20:00 UTC+0:00
>>> from datetime import datetime
>>> cday = datetime.strptime('2015-6-1 18:19:59', '%Y-%m-%d %H:%M:%S')
>>> print(cday)
2015-06-01 18:19:59
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
2015-04-19 04:20:00
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:
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。
注意转换后的datetime是没有时区信息的。
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'))
Mon, May 05 16:28
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, 18, 16, 57, 3, 540997)
>>> now + timedelta(hours=10)
datetime.datetime(2015, 5, 19, 2, 57, 3, 540997)
>>> now - timedelta(days=1)
datetime.datetime(2015, 5, 17, 16, 57, 3, 540997)
>>> now + timedelta(days=2, hours=12)
datetime.datetime(2015, 5, 21, 4, 57, 3, 540997)
可见,使用timedelta
你可以很容易地算出前几天和后几天的时刻。
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
>>> tz_utc_8 = timezone(timedelta(hours=8)) # 创建时区UTC+8:00
>>> now = datetime.now()
>>> now
datetime.datetime(2015, 5, 18, 17, 2, 10, 871012)
>>> dt = now.replace(tzinfo=tz_utc_8) # 强制设置为UTC+8:00
>>> 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。
时区转换
我们可以先通过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
# astimezone()将转换时区为东京时间:
>>> tokyo_dt = utc_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours=9)))
>>> print(tokyo_dt)
2015-05-18 18:05:12.377316+09:00
# astimezone()将bj_dt转换时区为东京时间:
>>> tokyo_dt2 = bj_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours=9)))
>>> print(tokyo_dt2)
2015-05-18 18:05:12.377316+09:00
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。
练习
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:
有一个练习,可以去原文查看。
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