datetime 時間和日期模塊

datetime 模塊提供了以簡單和復雜的方式操作日期和時間的類，雖然支持日期和時間演算法，但實作的重點是有效的成員提取以進行輸出格式化和操作，該模塊還支持可感知時區的物件，
本文主要介紹datetime庫的一些基本的使用方法，

timestamp：時間戳，指格林威治時間1970年01月01日00時00分00秒（北京時間1970年01月01日08時00分00秒）起至現在的總秒數

utc：世界協調時間（Universal Time Coordinated,UTC）
GPS 系統中有兩種時間區分，一為UTC，另一為LT（地方時），兩者的區別為時區不同，UTC就是0時區的時間，地方時為本地時間，如北京為早上八點（東八區），UTC時間就為零點，時間比北京時晚八小時，以此計算即可，

1. 常用用法

datetime庫中定義的幾個類：

匯入：

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

常量：

1.1 datetime.date

date 物件代表一個理想化歷法中的日期（年、月和日），即當今的格列高利歷向前后兩個方向無限延伸，

from datetime import date

實體化一個date物件：

d = date(year=2021,month=1,day=1)	#一種方法
d = date(2021,1,1)	#更簡單一些

date類的方法和屬性：

date物件的方法和屬性：

示例：

>>> from datetime import date	#匯入date模塊

>>> import time
>>> stamptime = time.time()		#匯入time庫獲取時間戳

>>> date.today()	#獲取當天時間
datetime.date(2021, 6, 26)
>>> date.max	#獲取date類所能表示的最大日期
datetime.date(9999, 12, 31)
>>> date.min	#獲取date類所能表示的最小日期
datetime.date(1, 1, 1)
>>> date.resolution	#獲取日期間隔的最小單位
datetime.timedelta(days=1)
>>> date.fromtimestamp(time.time())	#用時間戳獲取日期
datetime.date(2021, 6, 26)
>>> date.fromisoformat('2021-01-01')	#用'xxxx-xx-xx'格式字串獲取日期
datetime.date(2021, 1, 1)
>>> date.fromisocalendar(2020,1,3)	#以年、一年中第幾個星期、星期幾獲取日期
datetime.date(2020, 1, 1)
>>> date.fromordinal(737425)	#用0001-01-01至該日期的天數獲取日期
datetime.date(2020, 1, 1)

>>> d = date(2020,1,1)	#生成日期
>>> d
datetime.date(2020, 1, 1)
>>> print(d)	#注意列印出來的日期會自動安排格式
2020-01-01
>>> d.year	#獲取年
2020
>>> d.month	#獲取月
1
>>> d.day	#獲取日
1
>>> d.replace(1949,10,1)	#生成并回傳一個新的日期物件，原日期物件不變
datetime.date(1949, 10, 1)
>>> d	#原日期物件不變
datetime.date(2020, 1, 1)
>>> d.ctime()	#回傳一個表示日期的字串
'Wed Jan  1 00:00:00 2020'
>>> d.weekday()	#對應星期幾，范圍0~6
2
>>> d.isoweekday()	#對應星期幾，范圍1~7
3
>>> d.isoformat()	#回傳該日期的'xxxx-xx-xx'字串格式
'2020-01-01'
>>> d.isocalendar()	#回傳該日期的(year,week,weekday)元組格式
(2020, 1, 3)
>>> d.timetuple()	#回傳該日期對應的time.struct_time物件
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()	#回傳從0001-01-01至該日期的天數
737425
>>> d.strftime('date:%Y/%m/%d')	#回傳指定格式的日期字串，其中可放置字串和模塊內其他格式字符(見文末)，好像不能有中文
'date:2020/01/01'

1.2 datetime.time

一個 time 物件代表某日的（本地）時間，它獨立于任何特定日期，并可通過 tzinfo 物件來調整，

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

實體化一個time物件：

t = time(hour=12,minute=30,second=55,tzinfo=timezone.utc)	#制定時區實體化一個time物件，tzinfo可選
t = time(12,30,55)	#簡略一些

time類的方法和屬性：

time物件的方法和屬性：

示例：

>>> import datetime as datet		#匯入庫和模塊
>>> from datetime import time, timedelta, timezone

>>> time.max	#time類所能表示的最大時間
datetime.time(23, 59, 59, 999999)
>>> time.min	#time類所能表示的最大時間
datetime.time(0, 0)
>>> time.resolution		#時間的最小單位，即兩個不同時間的最小差值，回傳timedelta物件
datetime.timedelta(microseconds=1)
>>> time.fromisoformat('12:30:55')	#將特定格式時間字串轉換為time物件
datetime.time(12, 30, 55)

>>> t = time(12,30,55,tzinfo=timezone.utc)	#指定時區實體化一個time物件
>>> t
datetime.time(12, 30, 55, tzinfo=datetime.timezone.utc)
>>> print(t)
12:30:55+00:00	#注意列印出來的會自動格式化，如果指定了時區則附上偏移量
>>> t.hour	#獲取時
12
>>> t.minute	#獲取分
30
>>> t.second	#獲取秒
55
>>> t.microsecond	#獲取微秒
0
>>> t.tzinfo	#獲取時區資訊
datetime.timezone.utc
>>> t.tzname()	#獲取時區名稱
'UTC'
>>> t.utcoffset()	#獲取偏移量
datetime.timedelta(0)
>>> t.isoformat()	#用特定格式字串獲取時間
'12:30:55+00:00'
>>> t.replace(9,30)		#生成并回傳一個新的time物件，原物件不變
datetime.time(9, 30, 55, tzinfo=datetime.timezone.utc)
>>> t.strftime('time:%H:%M:%S')	#回傳指定格式的時間字串
'time:12:30:55'

1.3 datetime.datetime

datetime 物件是包含來自 date 物件和 time 物件的所有資訊的單一物件，

import datetime as datet
from datetime import datetime, timezone

實體化一個datetime物件：

dt = datetime(year=2021,month=1,day=1,hour=12,minute=30,second=55)	#實體化
dt = datetime(2021,1,1,12,30,55)	#更加簡單一些
dt = datetime(2021,1,1,12,30,55,tzinfo=timezone.utc)	#指定時區的方法

datetime類的方法和屬性：

datetime物件的方法和屬性：

示例：

>>> import datetime as datet		#匯入庫和模塊
>>> from datetime import datetime, timezone

>>> datetime.max	#datetime類所能表示的最大日期時間
datetime.datetime(9999, 12, 31, 23, 59, 59, 999999)
>>> datetime.min	#datetime類所能表示的最小日期時間
datetime.datetime(1, 1, 1, 0, 0)
>>> datetime.resolution		#時間的最小單位，即兩個不同時間的最小差值，回傳timedelta物件
datetime.timedelta(microseconds=1)
>>> datetime.today()	#獲取當前日期和時間
datetime.datetime(2021, 6, 27, 8, 2, 19, 708118)
>>> datetime.now()		#獲取當前日期時間
datetime.datetime(2021, 6, 27, 8, 2, 31, 65767)
>>> datetime.now(tz=timezone(timedelta(hours=8)))	#獲取指定時區的當前日期時間
datetime.datetime(2021, 6, 27, 8, 3, 50, 882333, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(seconds=28800)))
>>> datetime.utcnow()	#獲取當前utc日期時間
datetime.datetime(2021, 6, 27, 0, 6, 19, 706845)	#可以看到，utc時間與我們北京時間是差了八個小時的
>>>datetime.fromtimestamp(1624753068.8182602,tz=timezone(timedelta(hours=8)))	#用時間戳獲取時間，指定時區
datetime.datetime(2021, 6, 27, 8, 17, 48, 818260, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(seconds=28800)))
>>> datetime.utcfromtimestamp(1624753068.8182602)	#用時間戳獲取utc時間
datetime.datetime(2021, 6, 27, 0, 17, 48, 818260)	#差了八個小時
>>> datetime.fromisocalendar(2020, 53, 5)	#以年、一年中第幾個星期、星期幾獲取日期
datetime.datetime(2021, 1, 1, 0, 0)
>>> datetime.fromisoformat('2021-01-01T12:30:55')	#用特定格式字串獲取時間，注意日期和時間中間用T連接
datetime.datetime(2021, 1, 1, 12, 30, 55)
>>> datetime.fromordinal(737791)	#用0001-01-01至該日期的天數獲取日期
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合并日期和時間，如果不指定時區則使用time的時區
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')	#字串轉時間
datetime.datetime(2021, 1, 1, 12, 30, 50)

>>> dt = datetime(2021,1,1,12,30,55,tzinfo=timezone.utc)	#帶時區實體化一個datetime
>>> dt
datetime.datetime(2021, 1, 1, 12, 30, 55, tzinfo=datetime.timezone.utc)
>>> print(dt)
2021-01-01 12:30:55+00:00	#注意列印出來的會自動格式化，如果指定了時區則附上偏移量
>>> dt.year		#以下是獲取年、月、日、時、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()	#獲取datetime物件對應的date物件
datetime.date(2021, 1, 1)
>>> dt.time()	#獲取datetime物件對應的time物件
datetime.time(12, 30, 55)
>>> dt.tzinfo	#獲取時區資訊
datetime.timezone.utc
>>> dt.tzname()	#獲取時區名稱
'UTC'
>>> dt2 = datetime(2021,1,1,12,59,59,tzinfo=timezone(timedelta(hours=8),name='Beijing'))	#自定義時區名稱
>>> dt2.tzname()	#獲取時區名稱
'Beijing'
>>> dt2.utcoffset()		#獲取偏移量
datetime.timedelta(seconds=28800)
>>> dt.timetz()		#獲取datetime物件對應的time物件和tzinfo
datetime.time(12, 30, 55, tzinfo=datetime.timezone.utc)
>>> dt.ctime()
'Fri Jan  1 12:30:55 2021'
>>> dt.weekday()	#獲取該日期是星期幾，范圍0~6，0表示星期一，同date
4
>>> dt.isoweekday()	#獲取該日期是星期幾，范圍1~7，1表示星期一，同date
5
>>> dt.replace(1949,10,1)	#生成并回傳一個新的datetime物件，原物件不變
datetime.datetime(1949, 10, 1, 12, 30, 55, tzinfo=datetime.timezone.utc)
>>> dt.astimezone(tz=timezone(timedelta(hours=8)))	#生成并回傳一個新的datetime物件，改變其tzinfo，原物件不變
datetime.datetime(2021, 1, 1, 20, 30, 55, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(seconds=28800)))
>>> dt.isoformat()	#回傳該日期時間的'xxxx-xx-xx xx:xx:xx'字串格式，sep為日期和時間間的分隔符，默認為T，timespec為時間部分顯示模式選擇
'2021-01-01T12:30:55+00:00'
>>> dt.isoformat(sep=' ',timespec='minutes')	#timespec為時間部分顯示模式選擇，如果該時間相比utc有偏移，即有指定時區，則會附上偏移量，
'2021-01-01 12:30+00:00'
'''
timespec引數及其format
auto：根據time物件的時間內容，自動選擇模式
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，如果出現了時間偏移量offsetime,則需要加上偏移量
'''
>>> dt.isocalendar()	#回傳該日期時間的(year,week,weekday)元組格式，同date
(2020, 53, 5)
>>> dt.timetuple()	#回傳該日期時間對應的time.struct_time物件(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()	#回傳該日期時間對應的utc時區time.struct_time物件(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()	#回傳從0001-01-01至該日期的天數，同date
737791
>>> dt.strftime('date:%Y-%m-%d,time:%H:%M:%S')	#回傳指定格式的日期字串，其中可放置字串和模塊內其他格式字符(見文末)，好像不能有中文
'date:2021-01-01,time:12:30:55'

1.4 datetime.timedelta

timedelta 物件表示兩個 date 或者 time 的時間間隔，

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

timedelta 類的引數：

所有引數都可選，可為int、float和正數、負數，內部值只存盤days、seconds 和 microseconds，因此其他所有引數的單位都會被轉換：

• 1毫秒 轉換為 1000微秒： 1milliseconds = 1000microseconds

• 1分鐘 轉換為 60秒： 1minutes = 60seconds

• 1小時 轉換為 3600秒： 1hours = 3600seconds

• 1星期 轉換為 7天： 1weeks = 7days

實體化一個timedelta物件：

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

timedelta類的方法和屬性：

timedelta物件的方法和屬性：

使用timedelta物件可以對日期、時間進行求差、加減、比較等操作，
示例：

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

>>> timedelta.max	#timedelta類所能表示的最大時間間隔	
datetime.timedelta(days=999999999, seconds=86399, microseconds=999999)
>>> timedelta.min	#timedleta類所能表示的最小時間間隔
datetime.timedelta(days=-999999999)
>>> timedelta.resolution	#timedelta類所能表示的時間間隔的最小單位
datetime.timedelta(microseconds=1)
>>> delta = timedelta(days=10,seconds=5,microseconds=5555,minutes=30,hours=12,weeks=2)	#實體化一個timedelta物件
>>> delta
datetime.timedelta(days=24, seconds=45005, microseconds=5555)
>>> print(delta)	#注意列印出來的會自動格式化
24 days, 12:30:05.005555
>>> delta.days	#獲取timedelta物件經過單位換算后的總天數
24
>>> delta.seconds	#獲取timedelta物件經過單位換算后的總秒數
45005
>>> delta.microseconds	#獲取timedelta物件經過單位換算后的總微秒數
5555
>>> delta.total_seconds()	#獲取timedelta物件包含的總秒數
2118605.005555

>>> dt1 = datetime(2021,1,1,12,30,55)
>>> dt2 = datetime(2020,1,1,9,30,00)
>>> dt1 - dt2	#大減小
datetime.timedelta(days=366, seconds=10855)
>>> dt2 - dt1	#小減大
datetime.timedelta(days=-367, seconds=75545)
#以上方法求兩個時間的差值

>>> dt1 + timedelta(seconds=5)		#5秒后
datetime.datetime(2021, 1, 1, 12, 31)
>>> dt1 - timedelta(seconds=5)		#5秒前，第一種方法：直接減去timedelta物件
datetime.datetime(2021, 1, 1, 12, 30, 50)
>>> dt1 + timedelta(seconds=-5)		#5秒前，第二種方法：tamedelta物件引數設為正、負數以加減
datetime.datetime(2021, 1, 1, 12, 30, 50)
#以上方法可將時間向前、向后延遲

>>> (dt1 - dt2).total_seconds()		#計算時間差總秒數
31633255.0

>>> dt1>dt2
True
>>> dt1<dt2
False
>>> dt1 == dt2
False
#比較大小

拓展：計算時間差，單位：天、時、分，
有時我們需要計算時間差，但是timedelta物件中只包含days、seconds、microseconds三種屬性，并不能滿足我們的需要，于是可以寫一個函式，傳入兩個datetime物件，計算其天、時、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) + '時' 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))	#執行函式

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

1.5 datetime.timezone

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

timezone類的引數：

timezone類的屬性：

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)))	#北京時間

>>> dt = datetime(2021,1,1,12,59,59,tzinfo=timezone.utc)	#utc時區
>>> dt.tzinfo	#獲取時區資訊
datetime.timezone.utc
>>> dt.tzname()	#獲取時區名稱
'UTC'
>>> dt.utcoffset()	#獲取偏移量
datetime.timedelta(0)

>>> dt2 = datetime(2021,1,1,12,59,59,tzinfo=timezone(timedelta(hours=8),name='Beijing'))	#自定義時區名稱
>>> dt2.tzinfo		#獲取時區資訊
datetime.timezone(datetime.timedelta(seconds=28800), 'Beijing')
>>> dt2.tzname()	#獲取時區名稱
'Beijing'
>>> dt2.utcoffset()		#獲取偏移量
datetime.timedelta(seconds=28800)

2. 模塊內格式字符的含義一覽表

結束語

datetime庫功能全面，在其常用模塊中，基本上只需要datetime.datetime模塊便能滿足日常需求，
以上便是我分享的全部內容，如果對你有用，點個贊加個收藏再走吧，也歡迎各位給我提出補充和意見！

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2021/8/1

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