Python之日期与时间处理模块(date和datetime)
来源:互联网 发布:猫群算法 编辑:程序博客网 时间:2024/05/21 14:44
本节内容
- 前言
- 相关术语的解释
- 时间的表现形式
- time模块
- datetime模块
- 时间格式码
- 总结
前言
在开发工作中,我们经常需要用到日期与时间,如:
- 作为日志信息的内容输出
- 计算某个功能的执行时间
- 用日期命名一个日志文件的名称
- 记录或展示某文章的发布或修改时间
- 其他
Python中提供了多个用于对日期和时间进行操作的内置模块:time模块、datetime模块和calendar模块。其中time模块是通过调用C库实现的,所以有些方法在某些平台上可能无法调用,但是其提供的大部分接口与C标准库time.h基本一致。time模块相比,datetime模块提供的接口更直观、易用,功能也更加强大。
一、相关术语的解释
UTC time Coordinated Universal Time,世界协调时,又称 格林尼治天文时间、世界标准时间。与UTC time对应的是各个时区的local time,东N区的时间比UTC时间早N个小时,因此UTC time + N小时 即为东N区的本地时间;而西N区时间比UTC时间晚N个小时,即 UTC time - N小时 即为西N区的本地时间; 中国在东8区,因此比UTC时间早8小时,可以以UTC+8进行表示。
epoch time 表示时间开始的起点;它是一个特定的时间,不同平台上这个时间点的值不太相同,对于Unix而言,epoch time为 1970-01-01 00:00:00 UTC。
timestamp(时间戳) 也称为Unix时间 或 POSIX时间;它是一种时间表示方式,表示从格林尼治时间1970年1月1日0时0分0秒开始到现在所经过的毫秒数,其值为float类型。 但是有些编程语言的相关方法返回的是秒数(Python就是这样),这个需要看方法的文档说明。需要说明的是时间戳是个差值,其值与时区无关。
二、时间的表现形式
常见的时间表示形式为:
- 时间戳
- 格式化的时间字符串
Python中还有其它的时间表示形式:
- time模块的time.struct_time
- datetime模块的datetime类
关于datetime模块的datetime类会在下面做详细讲解,这里简单说下time.struct_time。
time.struct_time包含如下属性:
属性值的获取方式有两种:
- 可以把它当做一种特殊的有序不可变序列通过 下标/索引 获取各个元素的值,如t[0]
- 也可以通过 .属性名 的方式来获取各个元素的值,如t.tm_year。
需要说明的是struct_time实例的各个属性都是只读的,不可修改。
三、 time模块
time模块主要用于时间访问和转换,这个模块提供了各种与时间相关的函数。
1. 函数列表
2. 练习
获取时间戳格式的时间
>>> time.time()1486188022.862
获取struct_time格式的时间
>>> time.localtime()time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=2, tm_mday=4, tm_hour=14, tm_min=2, tm_sec=34, tm_wday=5, tm_yday=35, tm_isdst=0)>>> time.gmtime()time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=2, tm_mday=4, tm_hour=6, tm_min=2, tm_sec=56, tm_wday=5, tm_yday=35, tm_isdst=0)
获取字符串格式的时间
>>> time.ctime()'Sat Feb 04 14:06:42 2017'>>> time.asctime()'Sat Feb 04 14:06:47 2017'
时间戳格式转struct_time格式时间
>>> t1 = time.time()>>> print(t1)1486188476.9>>> t2 = time.localtime(t1)>>> print(t2)time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=2, tm_mday=4, tm_hour=14, tm_min=7, tm_sec=56, tm_wday=5, tm_yday=35, tm_isdst=0)>>> t3 = time.gmtime(t1)>>> print(t3)time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=2, tm_mday=4, tm_hour=6, tm_min=7, tm_sec=56, tm_wday=5, tm_yday=35, tm_isdst=0)>>>
字符串格式转struct_time格式时间
>>> time.strptime('Sat Feb 04 14:06:42 2017')time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=2, tm_mday=4, tm_hour=14, tm_min=6, tm_sec=42, tm_wday=5, tm_yday=35, tm_isdst=-1)>>> time.strptime('Sat Feb 04 14:06:42 2017', '%a %b %d %H:%M:%S %Y')time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=2, tm_mday=4, tm_hour=14, tm_min=6, tm_sec=42, tm_wday=5, tm_yday=35, tm_isdst=-1)>>> time.strptime('2017-02-04 14:12', '%Y-%m-%d %H:%M')time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=2, tm_mday=4, tm_hour=14, tm_min=12, tm_sec=0, tm_wday=5, tm_yday=35, tm_isdst=-1)>>> time.strptime('2017/02/04 14:12', '%Y/%m/%d %H:%M')time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=2, tm_mday=4, tm_hour=14, tm_min=12, tm_sec=0, tm_wday=5, tm_yday=35, tm_isdst=-1)>>> time.strptime('201702041412', '%Y%m%d%H%M')time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=2, tm_mday=4, tm_hour=14, tm_min=12, tm_sec=0, tm_wday=5, tm_yday=35, tm_isdst=-1)
struct_time格式转字符串格式时间
>>> time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M', time.localtime())'2017-02-04 14:19'
struct_time格式转时间戳格式时间
>>> time.mktime(time.localtime())1486189282.0
3. 时间格式转换
时间戳格式的时间 与 字符串格式的时间 虽然可以通过ctime([secs])方法进行转换,但是字符串格式不太适应中国国情。因此,整体而言,它们 不能直接进行转换,需要通过struct_time作为中介,转换关系如下:
说明:上面的 '%H:%M:%S' 可以直接用 '%X' 代替。
四、 datetime模块
datetime模块提供了处理日期和时间的类,既有简单的方式,又有复杂的方式。它虽然支持日期和时间算法,但其实现的重点是为输出格式化和操作提供高效的属性提取功能。
1. datetime模块中定义的类
datetime模块定义了以下几个类:
需要说明的是:这些类的对象都是不可变的。
类之间的关系:
object date datetime time timedelta tzinfo timezone
2. datetime模块中定义的常量
3. datetime.date类
datetime.date类的定义
class datetime.date(year, month, day)
year, month 和 day都是是必须参数,各参数的取值范围为:
类方法和属性
对象方法和属性
实例
>>> import time>>> from datetime import date>>>>>> date.maxdatetime.date(9999, 12, 31)>>> date.mindatetime.date(1, 1, 1)>>> date.resolutiondatetime.timedelta(1)>>> date.today()datetime.date(2017, 2, 4)>>> date.fromtimestamp(time.time())datetime.date(2017, 2, 4)>>>>>> d = date.today()>>> d.year2017>>> d.month2>>> d.day4>>> d.replace(2016)datetime.date(2016, 2, 4)>>> d.replace(2016, 3)>>> d.replace(2016, 3, 2)datetime.date(2016, 3, 2)>>> d.timetuple()time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=2, tm_mday=4, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=5, tm_yday=35, tm_isdst=-1)>>> d.toordinal()736364>>> d.weekday()5>>> d.isoweekday()6>>> d.isocalendar()(2017, 5, 6)>>> d.isoformat()'2017-02-04'>>> d.ctime()'Sat Feb 4 00:00:00 2017'>>> d.strftime('%Y/%m/%d')'2017/02/04'
4. datetime.time类
time类的定义
class datetime.time(hour, [minute[, second, [microsecond[, tzinfo]]]])
hour为必须参数,其他为可选参数。各参数的取值范围为::
类方法和属性
对象方法和属性
实例
>>> from datetime import time>>>>>> time.maxdatetime.time(23, 59, 59, 999999)>>> time.mindatetime.time(0, 0)>>> time.resolutiondatetime.timedelta(0, 0, 1)>>>>>> t = time(20, 5, 40, 8888)>>> t.hour20>>> t.minute5>>> t.second40>>> t.microsecond8888>>> t.tzinfo>>>>>> t.replace(21)datetime.time(21, 5, 40, 8888)>>> t.isoformat()'20:05:40.008888'>>> t.strftime('%H%M%S')'200540'>>> t.strftime('%H%M%S.%f')'200540.008888'
5. datetime.datetime类
datetime类的定义
class datetime.datetime(year, month, day, hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0, tzinfo=None)
year, month 和 day是必须要传递的参数, tzinfo可以是None或tzinfo子类的实例。
各参数的取值范围为:
如果一个参数超出了这些范围,会引起ValueError异常。
类方法和属性
对象方法和属性
实例
>>> from datetime import datetime, timezone>>>>>> datetime.today()datetime.datetime(2017, 2, 4, 20, 44, 40, 556318)>>> datetime.now()datetime.datetime(2017, 2, 4, 20, 44, 56, 572615)>>> datetime.now(timezone.utc)datetime.datetime(2017, 2, 4, 12, 45, 22, 881694, tzinfo=datetime.timezone.utc)>>> datetime.utcnow()datetime.datetime(2017, 2, 4, 12, 45, 52, 812508)>>> import time>>> datetime.fromtimestamp(time.time())datetime.datetime(2017, 2, 4, 20, 46, 41, 97578)>>> datetime.utcfromtimestamp(time.time())datetime.datetime(2017, 2, 4, 12, 46, 56, 989413)>>> datetime.combine(date(2017, 2, 4), t)datetime.datetime(2017, 2, 4, 20, 5, 40, 8888)>>> datetime.strptime('2017/02/04 20:49', '%Y/%m/%d %H:%M')datetime.datetime(2017, 2, 4, 20, 49)>>> dt = datetime.now()>>> dtdatetime.datetime(2017, 2, 4, 20, 57, 0, 621378)>>> dt.year2017>>> dt.month2>>> dt.day4>>> dt.hour20>>> dt.minute57>>> dt.second0>>> dt.microsecond621378>>> dt.tzinfo>>> dt.timestamp()1486213020.621378>>> dt.date()datetime.date(2017, 2, 4)>>> dt.time()datetime.time(20, 57, 0, 621378)>>> dt.timetz()datetime.time(20, 57, 0, 621378)>>> dt.replace()datetime.datetime(2017, 2, 4, 20, 57, 0, 621378)>>> dt.replace(2016)datetime.datetime(2016, 2, 4, 20, 57, 0, 621378)>>> dt.timetuple()time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=2, tm_mday=4, tm_hour=20, tm_min=57, tm_sec=0, tm_wday=5, tm_yday=35, tm_isdst=-1)>>> dt.utctimetuple()time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=2, tm_mday=4, tm_hour=20, tm_min=57, tm_sec=0, tm_wday=5, tm_yday=35, tm_isdst=0)>>> dt.toordinal()736364>>> dt.weekday()5>>> dt.isocalendar()(2017, 5, 6)>>> dt.isoformat()'2017-02-04T20:57:00.621378'>>> dt.isoformat(sep='/')'2017-02-04/20:57:00.621378'>>> dt.isoformat(sep=' ')'2017-02-04 20:57:00.621378'>>> dt.ctime()'Sat Feb 4 20:57:00 2017'>>> dt.strftime('%Y%m%d %H:%M:%S.%f')'20170204 20:57:00.621378'
6. 使用datetime.datetime类对时间戳与时间字符串进行转换
7. datetime.timedelta类
timedelta对象表示连个不同时间之间的差值。如果使用time模块对时间进行算术运行,只能将字符串格式的时间 和 struct_time格式的时间对象 先转换为时间戳格式,然后对该时间戳加上或减去n秒,最后再转换回struct_time格式或字符串格式,这显然很不方便。而datetime模块提供的timedelta类可以让我们很方面的对datetime.date, datetime.time和datetime.datetime对象做算术运算,且两个时间之间的差值单位也更加容易控制。
这个差值的单位可以是:天、秒、微秒、毫秒、分钟、小时、周。
datetime.timedelta类的定义
class datetime.timedelta(days=0, seconds=0, microseconds=0, milliseconds=0, hours=0, weeks=0)
所有参数都是默认参数,因此都是可选参数。参数的值可以是整数或浮点数,也可以是正数或负数。内部值存储days、seconds 和 microseconds,其他所有参数都将被转换成这3个单位:
- 1毫秒转换为1000微秒
- 1分钟转换为60秒
- 1小时转换为3600秒
- 1周转换为7天
然后对这3个值进行标准化,使得它们的表示是唯一的:
- microseconds : [0, 999999]
- seconds : [0, 86399]
- days : [-999999999, 999999999]
类属性
实例方法和属性
实例
>>> import datetime>>>>>> datetime.timedelta(365).total_seconds() # 一年包含的总秒数31536000.0>>> dt = datetime.datetime.now()>>> dt + datetime.timedelta(3) # 3天后datetime.datetime(2017, 2, 8, 9, 39, 40, 102821)>>> dt + datetime.timedelta(-3) # 3天前datetime.datetime(2017, 2, 2, 9, 39, 40, 102821)>>> dt + datetime.timedelta(hours=3) # 3小时后datetime.datetime(2017, 2, 5, 12, 39, 40, 102821)>>> dt + datetime.timedelta(hours=-3) # 3小时前datetime.datetime(2017, 2, 5, 6, 39, 40, 102821)>>> dt + datetime.timedelta(hours=3, seconds=30) # 3小时30秒后 datetime.datetime(2017, 2, 5, 12, 40, 10, 102821)
五、时间格式码
time模块的struct_time以及datetime模块的datetime、date、time类都提供了strftime()方法,该方法可 以输出一个指定格式的时间字符串。具体格式由一系列的格式码(格式字符)组成,Python最终调用的是各个平台C库的strftme()函数,因此各平台对全套格式码的支持会有所不同,具体情况需要参考该平台上的strftime(3)文档。下面列出了C标准(1989版)要求的所有格式码,它们在所有标准C实现的平台上都可以工作:
六、总结
那么Python中处理时间时,使用time模块好,还是用datetime模块好呢?就我个人而言,datetime模块基本上可以满足需要,且用起来确实比较方便。对于time模块,我只是在取当前时间的时间戳时会用到time.time()方法,当然也可以通过datetime.datetime.now().timestamp()来获取,只是显得复杂一点。我觉得还是看个人习惯吧,没有什么绝对的好坏之分。
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