[TOC] ### 介紹 `datetime`是Python處理日期和時間的標準庫。 ### 獲取當前日期和時間 我們先看如何獲取當前日期和時間： ~~~ >>> from datetime import datetime >>> now = datetime.now() # 獲取當前datetime >>> print(now) 2015-05-18 16:28:07.198690 >>> print(type(now)) <class 'datetime.datetime'> ~~~ #### 使用注意 注意到`datetime`是模塊，`datetime`模塊還包含一個`datetime`類，通過`from datetime import datetime`導入的才是`datetime`這個類。 如果僅導入`import datetime`，則必須引用全名`datetime.datetime`。 `datetime.now()`返回當前日期和時間，其類型是`datetime`。 ### 獲取指定日期和時間 要指定某個日期和時間，我們直接用參數構造一個`datetime`： ~~~ >>> from datetime import datetime >>> dt = datetime(2015, 4, 19, 12, 20) # 用指定日期時間創建datetime >>> print(dt) 2015-04-19 12:20:00 ~~~ ### `datetime`轉換為`timestamp` 在計算機中，時間實際上是用數字表示的。我們把`1970`年`1`月`1`日 `00:00:00 UTC+00:00`時區的時刻稱為`epoch time`，記為`0`（`1970`年以前的時間`timestamp`為負數），當前時間就是相對于`epoch time`的秒數，稱為`timestamp`。 你可以認為： ~~~ timestamp = 0 = 1970-1-1 00:00:00 UTC+0:00 ~~~ 對應的北京時間是： ~~~ timestamp = 0 = 1970-1-1 08:00:00 UTC+8:00 ~~~ 可見`timestamp`的值與時區毫無關系，因為`timestamp`一旦確定，其`UTC`時間就確定了，轉換到任意時區的時間也是完全確定的，這就是為什么計算機存儲的當前時間是以timestamp表示的，因為全球各地的計算機在任意時刻的timestamp都是完全相同的（假定時間已校準）。 把一個`datetime`類型轉換為`timestamp`只需要簡單調用`timestamp()`方法： ~~~ >>> from datetime import datetime >>> dt = datetime(2015, 4, 19, 12, 20) # 用指定日期時間創建datetime >>> dt.timestamp() # 把datetime轉換為timestamp 1429417200.0 ~~~ 注意Python的`timestamp`是一個浮點數。如果有小數位，小數位表示毫秒數。 某些編程語言（如`Java`和`JavaScript`）的`timestamp`使用整數表示毫秒數，這種情況下只需要把`timestamp`除以`1000`就得到Python的浮點表示方法。 ### `timestamp`轉換為`datetime` 要把`timestamp`轉換為`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`是一個浮點數，它沒有時區的概念，而`datetime`是有時區的。上述轉換是在`timestamp`和本地時間做轉換。 本地時間是指當前操作系統設定的時區。例如北京時區是東`8`區，則本地時間： ~~~ 2015-04-19 12:20:00 ~~~ 實際上就是`UTC+8:0`0時區的時間： ~~~ 2015-04-19 12:20:00 UTC+8:00 ~~~ 而此刻的格林威治標準時間與北京時間差了`8`小時，也就是`UTC+0:00`時區的時間應該是： ~~~ 2015-04-19 04:20:00 UTC+0:00 ~~~ `timestamp`也可以直接被轉換到UTC標準時區的時間： ~~~ >>> from datetime import datetime >>> t = 1429417200.0 >>> print(datetime.fromtimestamp(t)) # 本地時間 2015-04-19 12:20:00 >>> print(datetime.utcfromtimestamp(t)) # UTC時間 2015-04-19 04:20:00 ~~~ ### `str`轉換為`datetime` 很多時候，用戶輸入的日期和時間是字符串，要處理日期和時間，首先必須把`str`轉換為`datetime`。轉換方法是通過`datetime.strptime()`實現，需要一個日期和時間的格式化字符串： ~~~ >>> 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 ~~~ 字符串`'%Y-%m-%d %H:%M:%S'規`定了日期和時間部分的格式。詳細的說明請參考Python文檔。 注意轉換后的`datetime`是沒有時區信息的。 ### datetime轉換為str 如果已經有了`datetime`對象，要把它格式化為字符串顯示給用戶，就需要轉換為str，轉換方法是通過`strftime()`實現的，同樣需要一個日期和時間的格式化字符串： ~~~ >>> from datetime import datetime >>> now = datetime.now() >>> print(now.strftime('%a, %b %d %H:%M')) Mon, May 05 16:28 ~~~ ### datetime加減 對日期和時間進行加減實際上就是把`datetime`往后或往前計算，得到新的`datetime`。加減可以直接用`+`和`-`運算符，不過需要導入`timedelta`這個類： ~~~ >>> 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) ~~~ 可見，使用`timedelta`你可以很容易地算出前幾天和后幾天的時刻。 ### 本地時間轉換為`UTC`時間 本地時間是指系統設定時區的時間，例如北京時間是`UTC+8:00`時區的時間，而`UTC`時間指`UTC+0:00`時區的時間。 一個`datetime`類型有一個時區屬性`tzinfo`，但是默認為`None`，所以無法區分這個`datetime`到底是哪個時區，除非強行給`datetime`設置一個時區： ~~~ >>> from datetime import datetime, timedelta, timezone >>> tz_utc_8 = timezone(timedelta(hours=8)) # 創建時區UTC+8:00 >>> now = datetime.now() >>> now datetime.datetime(2015, 5, 18, 17, 2, 10, 871012) >>> dt = now.replace(tzinfo=tz_utc_8) # 強制設置為UTC+8:00 >>> dt datetime.datetime(2015, 5, 18, 17, 2, 10, 871012, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(0, 28800))) ~~~ 如果系統時區恰好是`UTC+8:00`，那么上述代碼就是正確的，否則，不能強制設置為`UTC+8:00`時區。 ### 時區轉換 我們可以先通過`utcnow()`拿到當前的`UTC`時間，再轉換為任意時區的時間： ~~~ # 拿到UTC時間，并強制設置時區為UTC+0:00: >>> utc_dt = datetime.utcnow().replace(tzinfo=timezone.utc) >>> print(utc_dt) 2015-05-18 09:05:12.377316+00:00 # astimezone()將轉換時區為北京時間: >>> bj_dt = utc_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours=8))) >>> print(bj_dt) 2015-05-18 17:05:12.377316+08:00 # astimezone()將轉換時區為東京時間: >>> tokyo_dt = utc_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours=9))) >>> print(tokyo_dt) 2015-05-18 18:05:12.377316+09:00 # astimezone()將bj_dt轉換時區為東京時間: >>> tokyo_dt2 = bj_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours=9))) >>> print(tokyo_dt2) 2015-05-18 18:05:12.377316+09:00 ~~~ 時區轉換的關鍵在于，拿到一個`datetime`時，要獲知其正確的時區，然后強制設置時區，作為基準時間。 利用帶時區的`datetime`，通過astimezone()方法，可以轉換到任意時區。 注：不是必須從`UTC+0:00`時區轉換到其他時區，任何帶時區的datetime都可以正確轉換，例如上述bj_dt到tokyo_dt的轉換。 ### 小結 `datetime`表示的時間需要時區信息才能確定一個特定的時間，否則只能視為本地時間。 如果要存儲`datetime`，最佳方法是將其轉換為`timestamp`再存儲，因為`timestamp`的值與時區完全無關。 ### 練習 假設你獲取了用戶輸入的日期和時間如`2015-1-21 9:01:30`，以及一個時區信息如`UTC+5:00`，均是`str`，請編寫一個函數將其轉換為`timestamp`： ~~~ # -*- coding:utf-8 -*- import re from datetime import datetime, timezone, timedelta def to_timestamp(dt_str, tz_str):`` pass # 測試: 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') ~~~