【Python datetime模块精讲】：时间旅行者的日志，精准操控日期与时间
【Python datetime模块精讲】：时间旅行者的日志，精准操控日期与时间
前言
Python的datetime模块提供了日期和时间的类，用于处理日期和时间的算术运算。这个模块包括date、time、datetime和timedelta等类，以及tzinfo接口和timezone类。date类用于表示年、月、日，而time类表示时间。datetime类结合了日期和时间，提供了一个单一的日期时间对象。timedelta类用于表示两个日期或时间之间的差异。此外，tzinfo接口允许用户定义时区信息，而timezone类提供了时区的实现。datetime模块广泛用于需要日期和时间计算的应用程序，如日志记录、调度和数据时间戳。它的强大功能和灵活性使其成为Python标准库中不可或缺的一部分。
一、datetime模块简介
datetime模块是Python标准库中处理日期和时间的常用模块之一。它提供了日期和时间的表示、比较和运算方法，以及常见的格式化和解析函数。
二、常用类和方法
# datetime模块提供了许多有用的类和方法，下面是其中一些常用的：
# 导入datetime模块
import datetime类或方法 | 描述 |
|---|---|
datetime.date | 表示一个具体的日期，包括年份、月份和日数 |
datetime.time | 表示一个具体的时间，包括小时、分钟、秒和微秒 |
datetime.datetime | 表示一个具体的日期和时间，包括日期和时间的所有信息 |
datetime.timedelta | 表示两个日期或时间之间的差距 |
datetime.datetime.today() / datetime.datetime.now() | 返回表示当前日期和时间的对象 |
datetime.datetime.fromtimestamp(ts) | 将时间戳转换为datetime对象 |
datetime.datetime.strftime(format) / datetime.datetime.strptime(date_string, format) | 将datetime对象格式化为字符串，或将字符串解析为datetime对象 |
时间格式化符号
格式 | 描述 | 注释 |
|---|---|---|
%Y | 年 | 2021 |
%y | 年 | 21 |
%m | 月 | |
%d | 日 | |
%H | 时 | 24小时制（晚上九点：21:00） |
%I | 时 | 12小时制（晚上九点：9:00） |
%M | 分 | |
%S | 秒 | |
%p | 上午AM 下午 PM |
三、date类
# date类表示一个具体的日期，其中包括以下属性：属性 | 描述 |
|---|---|
year | 年份 |
month | 月份 |
day | 日数 |
weekday() | 返回星期几（0表示星期一，6表示星期日） |
isoweekday() | 返回ISO规定的星期几（1表示星期一，7表示星期日） |
isocalendar() | 返回一个元组，其中包含年份、周数和星期几 |
strftime(format) | 将date对象格式化为字符串 |
# 创建一个date对象:
d = datetime.date(year, month, day)d = datetime.date(2023, 5, 11)year属性表示日期对象的年份month属性表示日期对象的月份day属性表示日期对象的日数isoweekday()方法返回ISO规定的星期几，其中1表示星期一，7表示星期日。weekday()方法返回星期几，其中0表示星期一，6表示星期日。isocalendar()方法返回一个元组，其中包含年份、周数和星期几。
import datetime
d = datetime.date(2023, 5, 11)
print(d.year) # 2023
print(d.month) # 5
print(d.day) # 11
print(d.isoweekday()) # 4
print(d.weekday()) # 3
print(d.isocalendar()) # (2023, 19, 4)
strftime()方法将date对象格式化为字符串。format参数是一个格式化字符串，其中包含特定的代码，代表日期和时间的不同部分。
import datetime
d = datetime.date(2023, 5, 11)
s = d.strftime('%Y-%m-%d')
print(s) # 2023-05-11
四、time类
# time类表示一个具体的时间，其中包括以下属性：属性 | 描述 |
|---|---|
hour | 小时 |
minute | 分钟 |
second | 秒 |
microsecond | 微秒 |
strftime(format) | 将time对象格式化为字符串 |
# 创建一个time对象：
t = datetime.time(hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0)t = datetime.time(10, 0)hour属性表示时间对象的小时数minute属性表示时间对象的分钟数second属性表示时间对象的秒数microsecond属性表示时间对象的微秒数
import datetime
t = datetime.time(10, 30, 15, 500000)
print(t.hour) # 10
print(t.minute) # 30
print(t.second) # 15
print(t.microsecond) # 500000
# strftime()方法将time对象格式化为字符串。format参数是一个格式化字符串，其中包含特定的代码，代表日期和时间的不同部分。
import datetime
t = datetime.time(10, 30, 15)
s = t.strftime('%H:%M:%S')
print(s) # 10:30:15
五、datetime类
# datetime类表示一个具体的日期和时间，其中包括以下属性：属性 | 描述 |
|---|---|
year | 年份 |
month | 月份 |
day | 日数 |
hour | 小时 |
minute | 分钟 |
second | 秒 |
microsecond | 微秒 |
timestamp() | 返回时间戳（自1970年以来的秒数） |
weekday() | 返回星期几（0表示星期一，6表示星期日） |
isoweekday() | 返回ISO规定的星期几（1表示星期一，7表示星期日） |
isocalendar() | 返回一个元组，其中包含年份、周数和星期几 |
strftime(format) | 将datetime对象格式化为字符串 |
#v创建datetime对象
dt = datetime.datetime(year, month, day[, hour[, minute[, second[, microsecond]]]])dt = datetime.datetime(2023, 5, 11, 10, 0)year属性表示日期时间对象的年份month属性表示日期时间对象的月份day属性表示日期时间对象的日数hour属性表示日期时间对象的小时数minute属性表示日期时间对象的分钟数second属性表示日期时间对象的秒数microsecond属性表示日期时间对象的微秒数
import datetime
dt = datetime.datetime(2023, 5, 11, 10, 30, 15, 500000)
print(dt.year) # 2023
print(dt.month) # 5
print(dt.day) # 11
print(dt.hour) # 10
print(dt.minute) # 30
print(dt.second) # 15
print(dt.microsecond) # 500000
timestamp()方法返回自1970年1月1日以来的秒数weekday()方法返回星期几，其中0表示星期一，6表示星期日。isoweekday()方法返回ISO规定的星期几，其中1表示星期一，7表示星期日isocalendar()方法返回一个元组，其中包含年份、周数和星期几。
import datetime
dt = datetime.datetime(2023, 5, 11, 10, 30, 15)
print(dt.timestamp() ) # 1686790215.0
print(dt.weekday()) # 3
print(dt.isoweekday()) # 4
print(dt.isocalendar()) # (2023, 19, 4)
strftime()方法将datetime对象格式化为字符串。format参数是一个格式化字符串，其中包含特定的代码，代表日期和时间的不同部分。
import datetime
dt = datetime.datetime(2023, 5, 11, 10, 30, 15)
s = dt.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
print(s) # 2023-05-11 10:30:15
strptime()方法是将字符串转换为datetime对象的方法。它根据特定的格式化代码将字符串解析为datetime对象。
import datetime
s = '2023-05-11 10:30:15'
dt = datetime.datetime.strptime(s, '%Y-%m-%d %H:%M:%S')
print(dt) # 2023-05-11 10:30:15
六、timedelta类
# timedelta类表示两个日期或时间之间的差距，它支持以下属性：属性 | 描述 |
|---|---|
days | 天数 |
seconds | 秒数 |
microseconds | 微秒数 |
total_seconds() | 返回总秒数 |
# 创建一个timedelta对象：
delta = datetime.timedelta([days[, seconds[, microseconds[, milliseconds[, minutes[, hours[, weeks]]]]]]])delta = datetime.timedelta(days=10)timedelta对象的days属性表示天数
import datetime
d1 = datetime.date(2023, 5, 11)
d2 = datetime.date(2023, 5, 1)
delta = d1 - d2
print(delta.days) # 10
timedelta对象的seconds属性表示秒数
import datetime
t1 = datetime.datetime(2023, 5, 11, 10, 30, 15)
t2 = datetime.datetime(2023, 5, 11, 10, 0, 0)
delta = t1 - t2
print(delta.seconds) # 1815# timedelta对象的microseconds属性表示微秒数
import datetime
t1 = datetime.datetime(2023, 5, 11, 10, 30, 15, 500000)
t2 = datetime.datetime(2023, 5, 11, 10, 30, 15)
delta = t1 - t2
print(delta.microseconds) # 500000# total_seconds()方法返回总秒数
import datetime
t1 = datetime.datetime(2023, 5, 11, 10, 30, 15)
t2 = datetime.datetime(2023, 5, 8, 10, 0, 0)
delta = t1 - t2
print(delta) # 3 days, 0:30:15
print(delta.seconds) # 1815
print(delta.total_seconds()) # 261015.0七、常用的函数和属性
# datetime模块还提供了一些其他有用的函数和属性，下面是其中一些常用的：函数或属性 | 描述 |
|---|---|
datetime.datetime.today() / datetime.datetime.now() | 返回表示当前日期和时间的对象 |
datetime.datetime.fromtimestamp(ts) | 将时间戳转换为datetime对象 |
datetime.datetime.astimezone(tz=None) | 返回带有时区信息的datetime对象 |
datetime.datetime.utcoffset() | 返回一个datetime对象相对于UTC的偏移量 |
datetime.date.today() | 返回表示当前日期的date对象 |
datetime.datetime.combine(date, time) | 将一个date对象和一个time对象组合成一个datetime对象 |
# datetime.datetime.today() / datetime.datetime.now()
# 这两个方法都返回表示当前日期和时间的datetime对象。
import datetime
dt_now = datetime.datetime.now()
dt_today = datetime.datetime.today()
print(dt_now)
print(dt_today)
# 2023-05-11 15:30:15.123456
# 2023-05-11 15:30:15.123456
"""
它们的区别在于，today()方法不接受任何参数，而now()方法可以接受一个可选参数，用于指定时区。如果不指定，则默认使用系统本地时区。
"""fromtimestamp()方法将时间戳转换为datetime对象。
# datetime.datetime.fromtimestamp(ts)
import datetime
# ts1 = datetime.datetime.now()
# ts = datetime.datetime.now().timestamp()
# print(ts1)
# print(ts)
ts = 1686790215.0 # 时间戳
dt = datetime.datetime.fromtimestamp(ts)
print(dt) # 2023-05-12 02:30:15astimezone()方法返回带有时区信息的datetime对象，如果tz参数未提供，则默认使用系统本地时区。
# datetime.datetime.astimezone(tz=None)
import datetime
dt = datetime.datetime(2023, 5, 11, 10, 30, 15)
# 将时区从本地修改为UTC+8
tzinfo = datetime.timezone(datetime.timedelta(hours=8))
dt2 = dt.astimezone(tz=tzinfo)
print(dt2) # 2023-05-11 18:30:15+08:00
utcoffset()方法是datetime模块中tzinfo类的一个方法，用于返回一个timedelta对象，表示当前时区相对于协调世界时（UTC）的偏移量。这个方法通常在处理时区相关的日期和时间时使用。
# datetime.datetime.utcoffset()
# utcoffset()方法返回一个datetime对象相对于UTC的偏移量。
import datetime
dt = datetime.datetime(2023, 5, 11, 10, 30, 15).astimezone()
print(dt.utcoffset()) # 8:00:00
date.today()方法用于获取当前日期。这个方法不需要任何参数，并返回一个date对象，表示当前的年、月、日。
# datetime.date.today()
# today()方法返回表示当前日期的date对象。
import datetime
d_today = datetime.date.today()
print(d_today) # 2023-05-11
combine()方法将一个date对象和一个time对象组合成一个datetime对象。
# datetime.datetime.combine(date, time)
import datetime
d = datetime.date(2023, 5, 11)
t = datetime.time(10, 30, 15)
dt = datetime.datetime.combine(d, t)
print(dt) # 2023-05-11 10:30:15
八、代码及其演示
# 计算两个日期之间的天数差距
import datetime
d1 = datetime.date(2023, 5, 1)
d2 = datetime.date(2023, 5, 11)
delta = d2 - d1
print(delta.days) # 10
# 获取当前时间并格式化输出
import datetime
now = datetime.datetime.now()
s = now.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
print(s) # 2023-05-11 10:00:00
# 将一个字符串解析为datetime对象
import datetime
s = '2023-05-11 10:00:00'
dt = datetime.datetime.strptime(s, '%Y-%m-%d %H:%M:%S')
print(dt) # 2023-05-11 10:00:00# datetime模块提供了一组强大的工具来处理日期和时间相关的问题，包括日期、时间、日期时间、时间差和格式化等。学会了使用这些工具，我们就可以方便地进行日期和时间相关的计算、比较和格式化，从而使程序更具可读性和可维护性。