Python 时间专题

总第272篇原创

1 两个时间模块

python与时间相关的内置模块有: time 和 datetime. 其中，time模块提供各种操作时间的函数，datetime模块定义了如下几个类型：

• datetime.date：日期类，常用的属性有 year, month, day;

• datetime.time：时间类，常用的属性有 hour, minute, second, microsecond；

• datetime.datetime：日期时间；

• datetime.timedelta：时间间隔，即两个时间点相差长度；

• datetime.tzinfo：与时区有关的抽象基类

2 时间表达方式

常用的有以下三种，总结如下。

时间戳

第一，时间戳的方式. 相对于1970.1.1 00:00:00, 以秒计算的偏移量, 时间戳是惟一的，如：138267830.87.我看这是网上或大部分博客对时间戳的定义，不过这是不够严谨的，需要考虑所处的时区，此处衡量的时区为UTC(世界标准时间)

为了验证以上逻辑，我们写一个例子：

1. dtime3 = datetime.datetime(1970,1,1)

2. dtime3.timestamp()

预期输出为 0， 因为是相对于1970.1.1 00:00:00的偏移吗，所以预期为0. 可是在本地(中国)输出的时间戳是：-28800.0秒，也就是-8小时，也就是比预期的晚了8个小时。

问题就是处在没有考虑时区上。原定义是相对于UTC时区的，但是我们的datetime.datetime(1970,1,1) 因为没有显示的设置时区，程序会默认按照本地时区计算。

进一步修正：

1. dtime2 = datetime.datetime(1970,1,1,tzinfo=timezone.utc)

2. dtime2.timestamp()

输出为 0.0

在此，我们为tzinfo设置时区为UTC，得到了最严格的时间戳的标准值定义。tzinfo 是datetime模块的抽象基类，上面提到过。

1. class tzinfo(builtins.object)

2. | Abstract base class for time zone info objects.

python内置模块timezone是对tzinfo的一个标准实现类，如cpython中的源码(参考文件：cpython/Lib/datetime.py)

1. class timezone(tzinfo):

2. __slots__ = '_offset', '_name'

时间数组

第二，以数组的形式表示即(structtime). 共有九个元素分别表示。同样，同一个时间戳的structtime会因为时区不同，而不同。

如：time.structtime(tmyear=2013, tmmon=10, tmmday=25, tmhour=13, tmmin=21, tmsec=33, tmwday=4, tmyday=298, tmisdst=0)

前面几个字面意思很清晰，后面四个：

tm_wday：(0-6, Monday is 0)

tm_yday：(day in the year, 1-366)

tm_isdst：(-1, 0 or 1) 0：普通 1：DST夏令时比正常的早一个小时 -1：根据当前时区

可读性最强

最后一种是一种显示型式，也是我们最直观的显示方式，平时使用较多的日期和时间的表达方式。字符串，如：2013-10-25 13:29:39.543000

3 aware 和 naive 时间

这些在第2章节，其实我们已经有所涉及，简单来说aware日期时间会考虑时区等的因素，比如tzinfo设置为UTC后，时间戳就会相对于UTC求一个偏移。而，naive时间日期无法用户设置时区，选用哪个时区完全靠执行代码的系统决定，官方解释：

Whether a naive object represents Coordinated Universal Time (UTC), local time, or time in some other timezone is purely up to the program

4 常用API

理解了上面说的这些日期和时间的基本概念后，再用起来就不会掉坑了，下面总结一些常用的吧，网上这方面的一搜一大把，我尽量整理一个标准版本吧。

整理思路就是按照三种时间日期的表达格式，再有三种表达的相互转换。

4.1 time 模块

1. import time

2. 
   

3. time.time()#获得自己所在时区的当前时间的时间戳

4. 1382679270.196

5. 
   

6. time.clock()#3.8要废弃了

7. 改为使用 time.process_time() 计算cpu的运行时间

8. 
   

9. time.mktime((2019,5,14, 0,0,0, 0,0,0))#利用mktime函数创建一个时间戳

10. 1557763200.0, 注意必须是9元组

4.1.1 封装格式函数

提炼使用较多的函数，将任意格式的时间日期字符串，转化为我们熟悉的时间日期格式

1. def toMyFormat(inputstr, inputfmt = "%a %b %d %H:%M:%S %Y"):

2. tstruct = time.strptime(inputstr ,inputfmt) #转化为struct_time

3. return time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", tstruct) #转化为定制的格式

4.1.2 时间戳转struct_time

1. In [91]: a = time.time() #时间戳

2. Out[92]: 1557819720.375314

3. 
   

4. In [94]: time.gmtime(a) # 用UTC表达的struct_time

5. Out[94]: time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=5, tm_mday=14, tm_hour=7, tm_min=42, tm_sec=0, tm_wday=1, tm_yday=134, tm_isdst=0)

6. 
   

7. In [96]: time.localtime() # 用localtime表达的struct_time

8. Out[96]: time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=5, tm_mday=14, tm_hour=15, tm_min=43, tm_sec=27, tm_wday=1, tm_yday=134, tm_isdst=0)

4.1.3 时间戳转字符串

1. In [100]: time.ctime(a) # 时间戳转字符串格式(本地时区表达)

2. Out[100]: 'Tue May 14 15:42:00 2019'

这个时间格式不是我们想要的，直接使用上面提到的封装后的日期转化函数toMyFormat 即可。

4.1.4 struct_time转字符串

1. In [122]: import time

2. 
   

3. In [123]: a = time.localtime()

4. 
   

5. In [124]: a

6. Out[124]: time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=5, tm_mday=14, tm_hour=16, tm_min=36, tm_sec=30, tm_wday=1, tm_yday=134, tm_isdst=0)

7. 
   

8. In [125]: b = time.asctime(a) # struct_time转时间戳

9. 
   

10. In [126]: b

11. Out[126]: 'Tue May 14 16:36:30 2019'

12. 
    

13. In [127]: toMyFormat(b)

14. Out[127]: '2019-05-14 16:36:30'

4.1.5 struct_time转时间戳

1. In [132]: a = time.gmtime()

2. 
   

3. In [133]: a

4. Out[133]: time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=5, tm_mday=14, tm_hour=8, tm_min=38, tm_sec=55, tm_wday=1, tm_yday=134, tm_isdst=0)

5. 
   

6. In [136]: time.mktime(a) #stuct_time转为时间戳

7. Out[136]: 1557794335.0

4.1.6 字符串转struct_time

1. In [146]: b

2. Out[146]: 'Tue May 14 16:44:16 2019'

3. 
   

4. In [147]: time.strptime(b,'%a %b %d %H:%M:%S %Y') #str格式转struct_time

5. Out[147]: time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=5, tm_mday=14, tm_hour=16, tm_min=44, tm_sec=16, tm_wday=1, tm_yday=134, tm_isdst=-1)

4.1.7 字符串转时间戳

字符串转为strct_time，然后使用time.mktime(a)转化为时间戳。

4.2 datetime模块

datetime模块包括datetime类，date类，time类，timedelta类，tzinfo类。

4.2.1 datetime

1. from datetime import *

2. date.today()*获取今天的日期：datetime.date(2019, 5, 14)

3. 
   

4. datetime.today()#获取今天的日期和时间：datetime.datetime(2019, 5, 14, 12, 36, 33, 382046)

5. 
   

6. dtime = datetime.now()# 获取当前的日期和时间，类似于 today()

7. 
   

8. datetime.datetime(2019, 5, 14, 12, 36, 33, 322000) # 构造出一个datetime实例

9. 
   

10. dtime.date()

11. Out[154]: datetime.date(2019, 5, 14) # date类

12. 
    

13. dtime.time()

14. Out[155]: datetime.time(16, 49, 57, 399473) #注意此time类不是time模块

15. 
    

16. In [157]: dtime.day

17. Out[157]: 14

18. 
    

19. In [158]: dtime.month

20. Out[158]: 5

4.2.2 date

一个date对象表示年月日的组合，使用的日历为Gregorian。上面常用到的属性：

1. In [199]: a

2. Out[199]: datetime.datetime(2019, 5, 14, 17, 1, 35, 804091)

3. 
   

4. In [200]: ad = a.date

5. In [202]: ad = a.date()

6. In [203]: ad

7. Out[203]: datetime.date(2019, 5, 14)

8. 
   

9. In [204]: ad.timetuple() # 转为time模块中的struct_time类

10. Out[204]: time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=5, tm_mday=14, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=1, tm_yday=134, tm_isdst=-1)

11. 
    

12. In [205]: ad.weekday() #返回周几，Monday为0，Sunday为6

13. Out[205]: 1

14. 
    

15. In [206]: ad.isoweekday() #返回周几，Monday为1，Sunday为7

16. Out[206]: 2

17. 
    

18. In [218]: ad

19. Out[218]: datetime.date(2019, 5, 14)

20. 
    

21. In [219]: ad.ctime() # 转化为时间的字符串

22. Out[219]: 'Tue May 14 00:00:00 2019'

23. 
    

24. In [220]: ad.strftime("%Y-%m-%d") #按照指定格式转化

25. Out[220]: '2019-05-14'

26. 
    

27. In [222]: ad.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")

28. Out[222]: '2019-05-14 00:00:00'

4.2.3 time

时间对象代表本地时间，不含年月日，可以由 tzinfo 调整。注意与time模块区分，此time为datetime模块下的类。

4.2.4 timedelta

timedelta对象代表两个日期或时间的间隔，是一个周期。

timedelta类的定义如下：

1. class datetime.timedelta(days=0, seconds=0, microseconds=0, milliseconds=0, minutes=0, hours=0, weeks=0)

timedelta类实例支持加减乘除等操作，如下：

1. In [189]: a = datetime.today()

2. 
   

3. In [190]: a

4. Out[190]: datetime.datetime(2019, 5, 14, 17, 1, 35, 804091)

5. 
   

6. In [191]: b = datetime(2019,5,15,18)

7. 
   

8. In [192]: b

9. Out[192]: datetime.datetime(2019, 5, 15, 18, 0)

10. 
    

11. In [193]: b - a

12. Out[193]: datetime.timedelta(days=1, seconds=3504, microseconds=195909)

以上就是python中关于时间处理的理论介绍，API使用较多的总结。你如发现了问题，请帮助我更正，谢谢。

本专题教程为公众号： Python与算法社区 出品，如需转载，请注明出处 Python与算法社区 公众号。

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