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十二、Python 时间

datetime模块提供日期和时间各自分类的对象,日期处理相关的对象date,时间处理相关的time,日期和时间的完整结合对象datetime.

日期和时间的加减操作得到timedelta对象.

此时此刻 2020-8-28 21:45,这个时间是本地时间,很明显纽约时间肯定不是此值,柏林时间也肯定不是这个值。Python为支持不同地区的时间表达,特意抽象出tzinfo对象,并有一个默认实现对象.

以上就是datetime模块的几个核心对象以及对应的现实意义。

date、time和datetime对象

下面介绍最基本3个对象的最基本用法。首先,从datetime模块导入3个对象

In [1]: from datetime import date,time,datetime           

构造一个日期date实例,2020年9月1日:

In [2]: date(2020,9,1)                                                          
Out[2]: datetime.date(2020, 9, 1)

构造一个时间time实例,10点10分0秒:

In [3]: time(10,10,0)                                                           
Out[3]: datetime.time(10, 10)

构造一个日期+时间的完整datetime实例,2020年9月1日 10点10分0秒:

In [4]: datetime(2020,9,1,10,10,10)                                             
Out[4]: datetime.datetime(2020, 9, 1, 10, 10, 10)

自己构造时间没什么意义,更有意义的是打印当前时间,比如此时程序启动打印下时间,如果程序可能运行十几天,很明显使用日期+时间的完整datetime实例。

此方法归属于datetime类上的方法,所以无须构造datetime实例,直接如下:

# datetime类的today方法
datetime.today() 
Out[5]: datetime.datetime(2020, 8, 28, 22, 0, 47, 439509)

打印结果显示年月日时分秒毫秒 还可以使用类方法now:

In [6]: datetime.now()                                                          
Out[6]: datetime.datetime(2020, 8, 28, 22, 1, 28, 737166)

直接打印当前时间,返回日期+时间的字符串结果:

In [7]: print(datetime.now())                           
2020-08-28 22:02:57.217572

如果我们不想显示毫秒,这就涉及到日期+时间的打印格式化问题。使用datetime类方法strftime(string format time),用法如下:

In [8]: datetime.strftime(datetime.now(),
'%Y-%m-%d %H:%M:%S')

Out[8]: '2020-08-28 22:06:20'

这就涉及到打印格式化字符,常用的几个:

字符 意义
%Y 完整的年份
%y 去掉世纪的年份
%m 月份(01 - 12)
%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)
%M 分钟数(00 - 59)
%S 秒(01 - 61)
%w 一个星期中的第几天(0 - 6,0是星期天)
%Z 时区的名字(如果不存在为空字符)

如果读入一个时间列,此时type为str,为了对此作时间运算,需要将其转化为datetime,使用strptime(string parse time),它是datetime的类方法:

In [11]: datetime.strptime('2020-08-28 22:06:20',

'%Y-%m-%d %H:%M:%S')           

Out[11]: datetime.datetime(2020, 8, 28, 22, 6, 20)

字符型日期+时间要想正确转化为datetime对象,字符串和格式必须要匹配,否则会抛错:

In [13]: datetime.strptime('2020-08-28 22:06:20',\
                           '%Y/%m/%d %H:%M:%S') 

ValueError: time data '2020-08-28 22:06:20' 
does not match format '%Y/%m/%d %H:%M:%S'

基本运算

有时需要求偏离某个时间的时间,timedelta对象能满足此需求。

比如,求当前时间的前12小时的日期+时间。

首先,导入timedelta类:

In [15]: from datetime import timedelta                   

直接使用当前时间减去timedelta表示的12小时长度,注意第一个参数的含义为days,所以除以 24:

In [16]: datetime.now() - timedelta(12/24)                                      
Out[16]: datetime.datetime(2020, 8, 28, 10, 22, 44, 287246)

由上面这个用法,可以总结为:

datetime1 - timedelta1 = datetime2

所以 datetime1 - datetime2 = timedelta1,故两个时间相减得到timedelta类型的实例。

除此之外,还有一个小方法,可能会用到,就是datetime类上的combine方法,它能组合date实例和time实例为datetime实例,如下所示:

In [17]: datetime.combine(date(2020,9,1),time(10,10,0))                         
Out[17]: datetime.datetime(2020, 9, 1, 10, 10)

关于tzinfo

为了更好统一全球时间,世界规定了一个UTC时间,即全球统一时间,比如假设与之相比北京时间比它早8小时,曼谷比它早7小时等。

比如打印当前时间时,

​```python
In [6]: print(datetime.now())
2020-08-28 22:33:35.393709                           

以上显示的这个时间,其实并不完整,我当然明白它是我所在地的时间,但是其他国家的开发者看到这个时间时,或许以为是UTC标准下的时间。若是这样解读,显然会和实际有一个时差问题。

有的读者会说,我在打印格式化时添加时区信息可以吗,我们实验一下:

In [19]: datetime.strftime(datetime.now(),\
                           '%Y-%m-%d %H:%M:%S %Z')               
Out[19]: '2020-08-28 22:39:44 '

时区信息为空,所以没能解决问题。之所以时区信息会为空,是因为datetime.now()时未给定tzinfo值。

所以,我们需要自己重新定义一个tzinfo,即实现一个tzinfo对象。

此类BJinfo继承tzinfo,然后实现其中的3个方法:

from datetime import tzinfo

class BJinfo(tzinfo):
    """BJinfo"""
    def utcoffset(self, dt):
        return timedelta(hours=8)

    def tzname(self, dt):
        return "UTC 8"

    def dst(self, dt):
        return timedelta(hours=8)

此时再打印当前时间时,赋上tzinfo值:

nowt = datetime.now(tz=BJinfo())
In [32]: In [6]: print(nowt)                               
2020-08-28 22:52:20.328446+08:00

再格式化打印时区信息:

In [36]: datetime.strftime(nowt,\ 
    ...:     '%Y-%m-%d %H:%M:%S %Z')                     
Out[36]: '2020-08-28 22:52:20 UTC 8'

透过时区信息BJinfo 定义的三个方法,便能确认时间2020-08-28 22:52:20是比UTC快8个小时的时区下,所对应的一个时间。


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