[Python知识库]Python标准库：datetime 时间和日期模块 —— 时间的获取和操作详解

datetime 时间和日期模块

datetime 模块提供了以简单和复杂的方式操作日期和时间的类。虽然支持日期和时间算法，但实现的重点是有效的成员提取以进行输出格式化和操作。该模块还支持可感知时区的对象。
本文主要介绍datetime库的一些基本的使用方法。

timestamp：时间戳，指格林威治时间1970年01月01日00时00分00秒（北京时间1970年01月01日08时00分00秒）起至现在的总秒数

utc：世界协调时间（Universal Time Coordinated,UTC）
GPS 系统中有两种时间区分，一为UTC，另一为LT（地方时），两者的区别为时区不同，UTC就是0时区的时间，地方时为本地时间，如北京为早上八点（东八区），UTC时间就为零点，时间比北京时晚八小时，以此计算即可。

1. 常用用法

datetime库中定义的几个类：

导入：

import datetime as datet
from datetime import date, time, datetime, timedelta, timezone

常量：

1.1 datetime.date

date 对象代表一个理想化历法中的日期（年、月和日），即当今的格列高利历向前后两个方向无限延伸。

from datetime import date

实例化一个date对象：

d = date(year=2021,month=1,day=1)	#一种方法
d = date(2021,1,1)	#更简单一些

date类的方法和属性：

date对象的方法和属性：

示例：

>>> from datetime import date	#导入date模块

>>> import time
>>> stamptime = time.time()		#导入time库获取时间戳

>>> date.today()	#获取当天时间
datetime.date(2021, 6, 26)
>>> date.max	#获取date类所能表示的最大日期
datetime.date(9999, 12, 31)
>>> date.min	#获取date类所能表示的最小日期
datetime.date(1, 1, 1)
>>> date.resolution	#获取日期间隔的最小单位
datetime.timedelta(days=1)
>>> date.fromtimestamp(time.time())	#用时间戳获取日期
datetime.date(2021, 6, 26)
>>> date.fromisoformat('2021-01-01')	#用'xxxx-xx-xx'格式字符串获取日期
datetime.date(2021, 1, 1)
>>> date.fromisocalendar(2020,1,3)	#以年、一年中第几个星期、星期几获取日期
datetime.date(2020, 1, 1)
>>> date.fromordinal(737425)	#用0001-01-01至该日期的天数获取日期
datetime.date(2020, 1, 1)

>>> d = date(2020,1,1)	#生成日期
>>> d
datetime.date(2020, 1, 1)
>>> print(d)	#注意打印出来的日期会自动安排格式
2020-01-01
>>> d.year	#获取年
2020
>>> d.month	#获取月
1
>>> d.day	#获取日
1
>>> d.replace(1949,10,1)	#生成并返回一个新的日期对象，原日期对象不变
datetime.date(1949, 10, 1)
>>> d	#原日期对象不变
datetime.date(2020, 1, 1)
>>> d.ctime()	#返回一个表示日期的字符串
'Wed Jan  1 00:00:00 2020'
>>> d.weekday()	#对应星期几，范围0~6
2
>>> d.isoweekday()	#对应星期几，范围1~7
3
>>> d.isoformat()	#返回该日期的'xxxx-xx-xx'字符串格式
'2020-01-01'
>>> d.isocalendar()	#返回该日期的(year,week,weekday)元组格式
(2020, 1, 3)
>>> d.timetuple()	#返回该日期对应的time.struct_time对象
time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=2, tm_yday=1, tm_isdst=-1)
>>> d.toordinal()	#返回从0001-01-01至该日期的天数
737425
>>> d.strftime('date:%Y/%m/%d')	#返回指定格式的日期字符串，其中可放置字符串和模块内其他格式字符(见文末)，好像不能有中文
'date:2020/01/01'

1.2 datetime.time

一个 time 对象代表某日的（本地）时间，它独立于任何特定日期，并可通过 tzinfo 对象来调整。

import datetime as datet
from datetime import time, timedelta, timezone

实例化一个time对象：

t = time(hour=12,minute=30,second=55,tzinfo=timezone.utc)	#制定时区实例化一个time对象，tzinfo可选
t = time(12,30,55)	#简略一些

time类的方法和属性：

time对象的方法和属性：

示例：

>>> import datetime as datet		#导入库和模块
>>> from datetime import time, timedelta, timezone

>>> time.max	#time类所能表示的最大时间
datetime.time(23, 59, 59, 999999)
>>> time.min	#time类所能表示的最大时间
datetime.time(0, 0)
>>> time.resolution		#时间的最小单位，即两个不同时间的最小差值，返回timedelta对象
datetime.timedelta(microseconds=1)
>>> time.fromisoformat('12:30:55')	#将特定格式时间字符串转换为time对象
datetime.time(12, 30, 55)

>>> t = time(12,30,55,tzinfo=timezone.utc)	#指定时区实例化一个time对象
>>> t
datetime.time(12, 30, 55, tzinfo=datetime.timezone.utc)
>>> print(t)
12:30:55+00:00	#注意打印出来的会自动格式化，如果指定了时区则附上偏移量
>>> t.hour	#获取时
12
>>> t.minute	#获取分
30
>>> t.second	#获取秒
55
>>> t.microsecond	#获取微秒
0
>>> t.tzinfo	#获取时区信息
datetime.timezone.utc
>>> t.tzname()	#获取时区名称
'UTC'
>>> t.utcoffset()	#获取偏移量
datetime.timedelta(0)
>>> t.isoformat()	#用特定格式字符串获取时间
'12:30:55+00:00'
>>> t.replace(9,30)		#生成并返回一个新的time对象，原对象不变
datetime.time(9, 30, 55, tzinfo=datetime.timezone.utc)
>>> t.strftime('time:%H:%M:%S')	#返回指定格式的时间字符串
'time:12:30:55'

1.3 datetime.datetime

datetime 对象是包含来自 date 对象和 time 对象的所有信息的单一对象。

import datetime as datet
from datetime import datetime, timezone

实例化一个datetime对象：

dt = datetime(year=2021,month=1,day=1,hour=12,minute=30,second=55)	#实例化
dt = datetime(2021,1,1,12,30,55)	#更加简单一些
dt = datetime(2021,1,1,12,30,55,tzinfo=timezone.utc)	#指定时区的方法

datetime类的方法和属性：

datetime对象的方法和属性：

示例：

>>> import datetime as datet		#导入库和模块
>>> from datetime import datetime, timezone

>>> datetime.max	#datetime类所能表示的最大日期时间
datetime.datetime(9999, 12, 31, 23, 59, 59, 999999)
>>> datetime.min	#datetime类所能表示的最小日期时间
datetime.datetime(1, 1, 1, 0, 0)
>>> datetime.resolution		#时间的最小单位，即两个不同时间的最小差值，返回timedelta对象
datetime.timedelta(microseconds=1)
>>> datetime.today()	#获取当前日期和时间
datetime.datetime(2021, 6, 27, 8, 2, 19, 708118)
>>> datetime.now()		#获取当前日期时间
datetime.datetime(2021, 6, 27, 8, 2, 31, 65767)
>>> datetime.now(tz=timezone(timedelta(hours=8)))	#获取指定时区的当前日期时间
datetime.datetime(2021, 6, 27, 8, 3, 50, 882333, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(seconds=28800)))
>>> datetime.utcnow()	#获取当前utc日期时间
datetime.datetime(2021, 6, 27, 0, 6, 19, 706845)	#可以看到，utc时间与我们北京时间是差了八个小时的
>>>datetime.fromtimestamp(1624753068.8182602,tz=timezone(timedelta(hours=8)))	#用时间戳获取时间，指定时区
datetime.datetime(2021, 6, 27, 8, 17, 48, 818260, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(seconds=28800)))
>>> datetime.utcfromtimestamp(1624753068.8182602)	#用时间戳获取utc时间
datetime.datetime(2021, 6, 27, 0, 17, 48, 818260)	#差了八个小时
>>> datetime.fromisocalendar(2020, 53, 5)	#以年、一年中第几个星期、星期几获取日期
datetime.datetime(2021, 1, 1, 0, 0)
>>> datetime.fromisoformat('2021-01-01T12:30:55')	#用特定格式字符串获取时间，注意日期和时间中间用T连接
datetime.datetime(2021, 1, 1, 12, 30, 55)
>>> datetime.fromordinal(737791)	#用0001-01-01至该日期的天数获取日期
datetime.datetime(2021, 1, 1, 0, 0)
>>> d = date(2021,1,1)
>>> t = time(12,30,50)
>>> datetime.combine(d,t,tzinfo=timezone(timedelta(hours=8)))	#用combine合并日期和时间，如果不指定时区则使用time的时区
datetime.datetime(2021, 1, 1, 12, 30, 50, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(seconds=28800)))
>>> datetime.strptime('date:2021-01-01,time:12:30:50','date:%Y-%m-%d,time:%H:%M:%S')	#字符串转时间
datetime.datetime(2021, 1, 1, 12, 30, 50)

>>> dt = datetime(2021,1,1,12,30,55,tzinfo=timezone.utc)	#带时区实例化一个datetime
>>> dt
datetime.datetime(2021, 1, 1, 12, 30, 55, tzinfo=datetime.timezone.utc)
>>> print(dt)
2021-01-01 12:30:55+00:00	#注意打印出来的会自动格式化，如果指定了时区则附上偏移量
>>> dt.year		#以下是获取年、月、日、时、分、秒、微秒
2021
>>> dt.month
1
>>> dt.day
1
>>> dt.hour
12
>>> dt.minute
30
>>> dt.second
55
>>> dt.microsecond
0
>>> dt.date()	#获取datetime对象对应的date对象
datetime.date(2021, 1, 1)
>>> dt.time()	#获取datetime对象对应的time对象
datetime.time(12, 30, 55)
>>> dt.tzinfo	#获取时区信息
datetime.timezone.utc
>>> dt.tzname()	#获取时区名称
'UTC'
>>> dt2 = datetime(2021,1,1,12,59,59,tzinfo=timezone(timedelta(hours=8),name='Beijing'))	#自定义时区名称
>>> dt2.tzname()	#获取时区名称
'Beijing'
>>> dt2.utcoffset()		#获取偏移量
datetime.timedelta(seconds=28800)
>>> dt.timetz()		#获取datetime对象对应的time对象和tzinfo
datetime.time(12, 30, 55, tzinfo=datetime.timezone.utc)
>>> dt.ctime()
'Fri Jan  1 12:30:55 2021'
>>> dt.weekday()	#获取该日期是星期几，范围0~6，0表示星期一，同date
4
>>> dt.isoweekday()	#获取该日期是星期几，范围1~7，1表示星期一，同date
5
>>> dt.replace(1949,10,1)	#生成并返回一个新的datetime对象，原对象不变
datetime.datetime(1949, 10, 1, 12, 30, 55, tzinfo=datetime.timezone.utc)
>>> dt.astimezone(tz=timezone(timedelta(hours=8)))	#生成并返回一个新的datetime对象，改变其tzinfo，原对象不变
datetime.datetime(2021, 1, 1, 20, 30, 55, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(seconds=28800)))
>>> dt.isoformat()	#返回该日期时间的'xxxx-xx-xx xx:xx:xx'字符串格式，sep为日期和时间间的分隔符，默认为T，timespec为时间部分显示模式选择
'2021-01-01T12:30:55+00:00'
>>> dt.isoformat(sep=' ',timespec='minutes')	#timespec为时间部分显示模式选择，如果该时间相比utc有偏移，即有指定时区，则会附上偏移量。
'2021-01-01 12:30+00:00'
'''
timespec参数及其format
auto：根据time对象的时间内容，自动选择模式
hours：HH
minutes：HH:MM
seconds：HH:MM:SS
microseconds：HH:MM:SS.ffff
milliseconds：HH:MM:SS.sss
注：除了milliseconds,其他模式，如果出现了时间偏移量offsetime,则需要加上偏移量
'''
>>> dt.isocalendar()	#返回该日期时间的(year,week,weekday)元组格式，同date
(2020, 53, 5)
>>> dt.timetuple()	#返回该日期时间对应的time.struct_time对象(不包括tzinfo)
time.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=12, tm_min=30, tm_sec=55, tm_wday=4, tm_yday=1, tm_isdst=-1)
>>> dt.utctimetuple()	#返回该日期时间对应的utc时区time.struct_time对象(不包括tzinfo)
time.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=12, tm_min=30, tm_sec=55, tm_wday=4, tm_yday=1, tm_isdst=0)
>>> dt.toordinal()	#返回从0001-01-01至该日期的天数，同date
737791
>>> dt.strftime('date:%Y-%m-%d,time:%H:%M:%S')	#返回指定格式的日期字符串，其中可放置字符串和模块内其他格式字符(见文末)，好像不能有中文
'date:2021-01-01,time:12:30:55'

1.4 datetime.timedelta

timedelta 对象表示两个 date 或者 time 的时间间隔。

import datetime as datet
from datetime import date, time, datetime, timedelta, timezone

timedelta 类的参数：

所有参数都可选，可为int、float和正数、负数。内部值只存储days、seconds 和 microseconds，因此其他所有参数的单位都会被转换：

• 1毫秒 转换为 1000微秒： 1milliseconds = 1000microseconds

• 1分钟 转换为 60秒： 1minutes = 60seconds

• 1小时 转换为 3600秒： 1hours = 3600seconds

• 1星期 转换为 7天： 1weeks = 7days

实例化一个timedelta对象：

delta = timedelta(days=10,seconds=5,microseconds=5555,minutes=30,hours=12,weeks=2)

timedelta类的方法和属性：

timedelta对象的方法和属性：

使用timedelta对象可以对日期、时间进行求差、加减、比较等操作。
示例：

>>> import datetime as datet
>>> from datetime import datetime, timedelta

>>> timedelta.max	#timedelta类所能表示的最大时间间隔	
datetime.timedelta(days=999999999, seconds=86399, microseconds=999999)
>>> timedelta.min	#timedleta类所能表示的最小时间间隔
datetime.timedelta(days=-999999999)
>>> timedelta.resolution	#timedelta类所能表示的时间间隔的最小单位
datetime.timedelta(microseconds=1)
>>> delta = timedelta(days=10,seconds=5,microseconds=5555,minutes=30,hours=12,weeks=2)	#实例化一个timedelta对象
>>> delta
datetime.timedelta(days=24, seconds=45005, microseconds=5555)
>>> print(delta)	#注意打印出来的会自动格式化
24 days, 12:30:05.005555
>>> delta.days	#获取timedelta对象经过单位换算后的总天数
24
>>> delta.seconds	#获取timedelta对象经过单位换算后的总秒数
45005
>>> delta.microseconds	#获取timedelta对象经过单位换算后的总微秒数
5555
>>> delta.total_seconds()	#获取timedelta对象包含的总秒数
2118605.005555

>>> dt1 = datetime(2021,1,1,12,30,55)
>>> dt2 = datetime(2020,1,1,9,30,00)
>>> dt1 - dt2	#大减小
datetime.timedelta(days=366, seconds=10855)
>>> dt2 - dt1	#小减大
datetime.timedelta(days=-367, seconds=75545)
#以上方法求两个时间的差值

>>> dt1 + timedelta(seconds=5)		#5秒后
datetime.datetime(2021, 1, 1, 12, 31)
>>> dt1 - timedelta(seconds=5)		#5秒前，第一种方法：直接减去timedelta对象
datetime.datetime(2021, 1, 1, 12, 30, 50)
>>> dt1 + timedelta(seconds=-5)		#5秒前，第二种方法：tamedelta对象参数设为正、负数以加减
datetime.datetime(2021, 1, 1, 12, 30, 50)
#以上方法可将时间向前、向后延迟

>>> (dt1 - dt2).total_seconds()		#计算时间差总秒数
31633255.0

>>> dt1>dt2
True
>>> dt1<dt2
False
>>> dt1 == dt2
False
#比较大小

拓展：计算时间差，单位：天、时、分。
有时我们需要计算时间差，但是timedelta对象中只包含days、seconds、microseconds三种属性，并不能满足我们的需要，于是可以写一个函数，传入两个datetime对象，计算其天、时、分的差值：

def delta(start,end):
    days = 0
    hours = 0
    minutes = 0
    delta = end-start
    minutes = int(delta.total_seconds() // 60)
    if minutes >= 60:
        hours = int(minutes // 60)
        minutes = minutes - 60 * hours
        if hours >= 24:
            days = int(hours // 24)
            hours = hours - 24 * days
    text = str(days) + '天' if days else ''
    text = text + str(hours) + '时' if hours else text
    text = text + str(minutes) + '分' if minutes else text

    return text

效果：

dt1 = datetime(2021,1,1,9,30,20)
dt2 = datetime(2021,6,15,12,30,20)
print(delta(dt1,dt2))	#执行函数

>>> 
=================== RESTART: D:\Python\Files\delta.py ==================
165天3时

1.5 datetime.timezone

import datetime as datet
from datetime import datetime, timedelta, timezone

timezone类的参数：

timezone类的属性：

使用示例：

>>> import datetime as datet
>>> from datetime import datetime, timedelta, timezone

>>> datetime(2021,1,1,12,30,50,tzinfo=timezone.utc)
datetime.datetime(2021, 1, 1, 12, 30, 50, tzinfo=datetime.timezone.utc)
>>> datetime(2021,1,1,12,30,50,tzinfo=timezone(timedelta(hours=8)))
datetime.datetime(2021, 1, 1, 12, 30, 50, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(seconds=28800)))	#北京时间

>>> dt = datetime(2021,1,1,12,59,59,tzinfo=timezone.utc)	#utc时区
>>> dt.tzinfo	#获取时区信息
datetime.timezone.utc
>>> dt.tzname()	#获取时区名称
'UTC'
>>> dt.utcoffset()	#获取偏移量
datetime.timedelta(0)

>>> dt2 = datetime(2021,1,1,12,59,59,tzinfo=timezone(timedelta(hours=8),name='Beijing'))	#自定义时区名称
>>> dt2.tzinfo		#获取时区信息
datetime.timezone(datetime.timedelta(seconds=28800), 'Beijing')
>>> dt2.tzname()	#获取时区名称
'Beijing'
>>> dt2.utcoffset()		#获取偏移量
datetime.timedelta(seconds=28800)

2. 模块内格式字符的含义一览表

结束语

datetime库功能全面，在其常用模块中，基本上只需要datetime.datetime模块便能满足日常需求。
以上便是我分享的全部内容，如果对你有用，点个赞加个收藏再走吧，也欢迎各位给我提出补充和意见！

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2021/8/1

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