Python中的time、date、 datetime 、timestamp

Python模块之time模块

一、Mysql 时间类型

在数据库建表的时候，通常有5种字段类型让人选择： TIME、DATE、DATETIME、TIMESTAMP、YEAR。

每种类型的存储空间和时间格式如下：

- TIME类型 ：存储空间[3 bytes] - 时间格式[HH:MM:SS] - 时间范围[-838:59:59  到  ~ 838:59:59]
- DATE类型 ：存储空间[3 bytes] - 时间格式[YYYY-MM-DD] - 时间范围[1000-01-01 到 9999-12-31] (可以理解为年月日)
- DATETIME类型 ：存储空间[8 bytes] - 时间格式[YYYY-MM-DD HH:MM:SS] - 时间范围[1000-01-01 00:00:00 到 9999-12-31 23:59:59] (可以理解为年月日时分秒)
- TIMESTAMP类型 ：存储空间[4 bytes] - 时间格式[YYYY-MM-DD HH:MM:SS] - 时间范围[1970-01-01 00:00:01 到 2038-01-19  03:14:07] (以秒为计算)
- YEAR类型 ：存储空间[1 bytes] - 时间格式[YYYY] - 时间范围[1901  到  2155](按年计算)

YEAR 这样的时间格式用的是比较少的，而 TIME 用的也不多，常见的还是 DATE、DATETIME 和时间戳 TIMESTAMP。

二、Python 的 time

Python提供了三种时间函数，时间模块 time、基本时间日期模块 datetime 和日历模块 Calendar。Python 的 time 模块下有很多函数可以转换常见日期格式。如函数 time.time() 用于获取当前时间戳:

import time
timestamp = time.time()
print(timestamp, type(timestamp))

输出的时间戳是 float 类型：

1544788687.041193 <class 'float'>

时间戳单位最适于做日期运算。但是1970年之前的日期就无法以此表示了。太遥远的日期也不行，UNIX和Windows只支持到2038年。Time 模块包含了以下内置函数，既有时间处理的，也有转换时间格式的：

# <1> 时间戳

>>> import time
>>> time.time()      #--------------返回当前时间的时间戳

1493136727.099066

# <2> 时间字符串

>>> time.strftime("%Y-%m-%d %X")
'2017-04-26 00:32:18'

# <3> 时间元组

>>> time.localtime()
#time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=4, tm_mday=26,
                 tm_hour=0, tm_min=32, tm_sec=42, tm_wday=2,
                 tm_yday=116, tm_isdst=0)

小结：时间戳是计算机能够识别的时间；时间字符串是人能够看懂的时间；元组则是用来操作时间的

几种时间形式的转换：

#一 时间戳<－－－－>结构化时间：  localtime/gmtime     mktime

>>> time.localtime(3600*24)
>>> time.gmtime(3600*24)

>>> time.mktime(time.localtime())


#字符串时间<－－－－>结构化时间： strftime／strptime

>>> time.strftime("%Y-%m-%d %X", time.localtime())
>>> time.strptime("2017-03-16","%Y-%m-%d")

>>> time.asctime(time.localtime(312343423))
'Sun Nov 25 10:03:43 1979'
>>> time.ctime(312343423)
'Sun Nov 25 10:03:43 1979'

三、Python的日历

Calendar 函数都是日历相关的，星期一是默认的每周第一天，星期天是默认的最后一天。模块包含了以下内置函数：

日历模块 Calendar 是用的次数比较少的(在爬虫和Django开发的实际应用较少)。出现较多的是 time 模块和 dateteime 模块。那 time 和 datetime 是什么关系呢？

- time模块  --  比较接近底层的
- datetime模块  --  基于time新增了很过功能，提供了更多函数

使用对比

1、获取当前时间

import datetime, time
print(time.time())
print(datetime.datetime.now())

1552557455.8247554
2019-03-14 17:57:35.824755

2、当前时间格式化

import datetime, time
""" time当前时间 """
localtime = time.localtime(time.time())
print("当前时间元组 :", localtime)
print("不格式化:", time.time())
res1 = time.strftime('%Y-%m-%d', localtime)
print("strftime 可以把时间格式化为日期形式 :", res1)
res2 = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', localtime)
print("strftime 可以把时间转换为日期和时间 :", res2)
# ------------------------------------------------
""" datetime当前时间 """
time_now = datetime.datetime.now()
res3 = datetime.datetime.now().strftime("%Y-%m-%d")
res4 = datetime.datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print("不格式化的当前时间:", time_now)
print("datetime 也可以这样用:", res3)
print("datetime 也可以这样用:", res4)

当前时间元组 : time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=3, tm_mday=14, tm_hour=17, tm_min=58, tm_sec=47, tm_wday=3, tm_yday=73, tm_isdst=0)
不格式化: 1552557527.058606
strftime 可以把时间格式化为日期形式 : 2019-03-14
strftime 可以把时间转换为日期和时间 : 2019-03-14 17:58:47
不格式化的当前时间: 2019-03-14 17:58:47.058605
datetime 也可以这样用: 2019-03-14
datetime 也可以这样用: 2019-03-14 17:58:47

这里可以看出这两个模块获得的时间都不是人类容易阅读的，都需要通过strftime函数进行格式化。

3、文本时间转换

当遇到日期类型 2018-01-06 的时间格式，是不可以用函数直接转成长时间 （比如 2018-01-06 18:35:05） 格式的，强行操作会报错。当遇到这种需要将时间格式统一的情况，没有直接操作的办法，只能对时间进行转换。转换又分为两种，相同时间格式转换与不同时间格式转换：

第一种情形

目标：2018-01-06 18:35:05 转换为2018/01/06 18:35:05

方法一的逻辑是不同格式的时间转换要先转成时间数组，然后再由时间数组格式化成想要的类型：

import datetime,time

a = "2013-10-10 23:40:00"  # 想要转换成 a = "2013/10/10 23:40:00"

timeArray = time.strptime(a, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
otherStyleTime = time.strftime("%Y/%m/%d %H:%M:%S", timeArray)
print(timeArray)
print(otherStyleTime)

time.struct_time(tm_year=2013, tm_mon=10, tm_mday=10, tm_hour=23, tm_min=40, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=283, tm_isdst=-1)
2013/10/10 23:40:00

可以看到，先通过 time.strptime 把它转换成时间数组，然后通过 time.strftime 把时间数组格式化成我想要的格式。

方法二，由于最终格式化的时间也是字符串 str，所以当遇到这种情况的时候，还可以直接用 replace 来进行转换：

a = "2013-10-10 23:40:00"  # 想要转换成 a = "2013/10/10 23:40:00"
print(a.replace("-", "/"))

2013/10/10 23:40:00

第二种情形

目标：2018-01-06 转换为2018-01-06 18:35:05

它也有两种方法可以满足，它的逻辑是将年月日的字符串拼接上时分秒，然后再按照上面的两种方法进行转换，比如：

a = "2013-10-10 "  # 想要转换成 a = "2013/10/10 23:40:00"
ac = a + "00:00:00"
print(ac.replace("-", "/"))

2013/10/10 00:00:00

import datetime,time

a = "2013-10-10"  # 想要转换成 a = "2013/10/10 00:00:00"

timeArray = time.strptime(a, "%Y-%m-%d")
otherStyleTime = time.strftime("%Y/%m/%d %H:%M:%S", timeArray)
print(timeArray)
print(otherStyleTime)

time.struct_time(tm_year=2013, tm_mon=10, tm_mday=10, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=283, tm_isdst=-1)
2013/10/10 00:00:00

第三种情形

目标：2018-01-06 18:35:05 转换为2018-01-06
思路与第一种一致，先转换为时间数组，然后再由时间数组进行格式化：

import datetime,time

a = "2013-10-10 23:40:00"  # 想要转换成 a = "2013/10/10"
timeArray = time.strptime(a, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
otherStyleTime = time.strftime("%Y/%m/%d", timeArray)
print(type(timeArray))
print(otherStyleTime)

<class 'time.struct_time'>
2013/10/10

4、时间的比较运算

都知道字符串是不可以进行比较计算的，那么我们就需要用到其他的格式进行。time 的 strptime 转换成时间数组是不可以进行运算的，但是 datetime 可以。

第一种 ，时间格式相同

import datetime,time
d1 = datetime.datetime.strptime('2012-03-05 17:41:20', '%Y-%m-%d %H:%M:%S')
d2 = datetime.datetime.strptime('2012-03-05 16:41:20', '%Y-%m-%d %H:%M:%S')
delta = d1 - d2
print(type(d1))
print(delta.seconds)
print(delta)

<class 'datetime.datetime'>
3600
1:00:00

从结果上可以看到，格式相同的两种时间，可以通过datetime.datetime.strptime进行转换后再运算，在结果中还可以通过.seconds来计算相差秒数和通过.days来计算 相差天数

第二种 ，如果时间格式不一样，但是转换后的类型一样，也是可以比较的：

import datetime,time
d1 = datetime.datetime.strptime('2012/03/05 17:41:20', '%Y/%m/%d %H:%M:%S')
d2 = datetime.datetime.strptime('2012-03-05 16:41:20', '%Y-%m-%d %H:%M:%S')
delta = d1 - d2
print(delta.seconds)
print(delta)

3600
1:00:00

第三种 ，年月日时分秒与年月日的计算，其实原理是一样的，转换后他们的格式都一样，所以也是可以计算的，2012/03/05 17:41:20与2012-03-05的时间相差：

import datetime,time
d1 = datetime.datetime.strptime('2012/03/05 17:41:20', '%Y/%m/%d %H:%M:%S')
d2 = datetime.datetime.strptime('2012-03-01', '%Y-%m-%d')
delta = d1 - d2
print(delta.days,delta.seconds)
print(delta)
print(type(delta))

4 63680
4 days, 17:41:20
<class 'datetime.timedelta'>

通过print的结果可以得到几点信息：
不同格式的时间在转化后是可以进行比较运算的
可以通过.days和.seconds来进行天数与时分秒的展示
计算后得到的数据类型是 ‘datetime.timedelta’ 而不是str类型

比如计算3天后的时间：

import datetime,time

now = datetime.datetime.now()
delta = datetime.timedelta(days=3)
n_days = now + delta
print(type(n_days))
print(n_days.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S'))

<class 'datetime.datetime'>
2019-03-17 20:06:29

用 datetime.timedelta 取得3天时间，然后将当前时间加上3天，得到的是 ‘datetime.datetime’ 类型数据，变成人类阅读的格式则需要 strftime 函数进行格式化，最终得到想要的 2019-03-17 20:06:29。

5、时间戳

把字符串时间转换为时间戳：

import datetime,time

a = "2013-10-10 23:40:00"
# 转换为时间数组
timeArray = time.strptime(a, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
# 转换为时间戳:
timeStamp = time.mktime(timeArray)
print(timeArray)
print(timeStamp)

time.struct_time(tm_year=2013, tm_mon=10, tm_mday=10, tm_hour=23, tm_min=40, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=283, tm_isdst=-1)
1381419600.0

6、strftime与strptime(这两个是 python 中常用的)

strftime()函数：

• 函数接收以时间元组，并返回以可读字符串表示的当地时间，格式由参数 format 决定。
• time.strftime(format[, t])
• format – 格式字符串。t – 可选的参数t是一个 struct_time 对象。
• 返回以可读字符串表示的当地时间。

strptime()函数：

函数根据指定的格式把一个时间字符串解析为时间元组。
time.strptime(string[, format])
string – 时间字符串。format – 格式化字符串。
返回 struct_time 对象。

四、时间格式与入库

这里以4种数据库时间类型为例：
• 字段名 => 数据类型
• r_time => time
• r_date => date
• r_datetime => datetime
• r_timestamp => timestamp

根据最上方所写的 Mysql 时间类型，可以得出对应的时间格式为：

• 时间格式 => 数据类型
• 17:35:05 => time
• 2018-3-1 => date
• 2018/3/1 17:35 => datetime
• 2018/3/1 17:35 => timestamp

1、time类型

time 类型的格式指定为 17:35:05，不可替换为（17-35-05 或者 17/35/05）,会报错。可以简写成 17:35，数据库会自动补全后面的 00,入库后最终数据 17:35:00。如果简写成 17，则入库后变成 00:00:17。当然，如果更奇葩的写法 17:,17:35: 这种是会报错的。

2、date类型

date 类型的格式指定为 2018-3-1 与 2018/3/1，最终入库格式是（2018-03-01），它会自动补全可以简写成 [18/3/1]、[17/3/1]、[07/3/1]、[97/3/1]，数据库会自动补全前面的年份,入库后最终数据 2018-03-01、2017-03-01、2007-03-01、1997-03-01、不可简写成 [2017]、[2017/3]，会报错，必须是完整的日期格式。

3、datetime类型

datetime 类型的格式指定为 2018-3-1 17:35:00 和 2018/3/1 17:35:00，最终入库格式是 2018-03-01 17:35:00。它是 date 与 time 的结合，有很多共同特性。可以简写成 [18/3/1 17:35:05]、[17/3/1 17:35]、[07/3/1 17]、[97/3/1 17]，数据库会自动补全前面的年份,入库后最终数据 2018-03-01 17:35:05、2017-03-01 17:35:00、2007-03-01 17:00:00、1997-03-01 17:00:00。可以看到它自动将时间格式补全成统一格式，这里与 time 不同的是，如果只写 17 不写分秒，time 会默认将 17 当成秒，这里则是默认当成小时。与 date 一样，年月日不可省略，必须以年月日格式出现。

4、timestamp类型

根据上面的描述，timestamp的入库格式与datetime是一样的，不同的是时间范围和存储空间，它的格式与用法跟datetime一致。