Python 编程基础08:模块与datetime模块

模块

模块定义

Python 提供了一个办法，把这些定义存放在文件中，为一些脚本或者交互式的解释器实例使用，这个文件被称为模块。
模块是一个包含所有你定义的函数和变量的文件，其后缀名是.py。模块可以被别的程序引入，以使用该模块中的函数等功能。这也是使用 python 标准库的方法。

• 容器 -> 数据的封装
• 函数 -> 语句的封装
• 类 -> 方法和属性的封装
• 模块 -> 程序文件

命名空间

一般有三种命名空间：

• 内置名称（built-in names）， Python 语言内置的名称，比如函数名 abs、char 和异常名称 BaseException、Exception 等等。
• 全局名称（global names），模块中定义的名称，记录了模块的变量，包括函数、类、其它导入的模块、模块级的变量和常量。
• 局部名称（local names），函数中定义的名称，记录了函数的变量，包括函数的参数和局部定义的变量。（类中定义的也是）

命名空间查找顺序:

假设我们要使用变量 runoob，则 Python 的查找顺序为：局部的命名空间去 -> 全局命名空间 -> 内置命名空间。

如果找不到变量 runoob，它将放弃查找并引发一个 NameError 异常:
命名空间的生命周期：

命名空间的生命周期取决于对象的作用域，如果对象执行完成，则该命名空间的生命周期就结束。

因此，我们无法从外部命名空间访问内部命名空间的对象。

【例子】

# var1 是全局名称
var1 = 5
def some_func(): 
  
    # var2 是局部名称
    var2 = 6
    
    def some_inner_func(): 
  
        # var3 是内嵌的局部名称
        var3 = 7
        print(var1)
    some_inner_func()
some_func()

5

练习题：

1、怎么查出通过 from xx import xx导⼊的可以直接调⽤的⽅法？

Ans：

通过dir()函数

内置的函数 dir() 可以找到模块内定义的所有名称。以一个字符串列表的形式返回。

例如：了解collections模块。

import collections
dir(collections)

['ChainMap',
 'Counter',
 'OrderedDict',
 'UserDict',
 'UserList',
 'UserString',
 '_Link',
 '_OrderedDictItemsView',
 '_OrderedDictKeysView',
 '_OrderedDictValuesView',
 '__all__',
 '__builtins__',
 '__cached__',
 '__doc__',
 '__file__',
 '__getattr__',
 '__loader__',
 '__name__',
 '__package__',
 '__path__',
 '__spec__',
 '_chain',
 '_collections_abc',
 '_count_elements',
 '_eq',
 '_heapq',
 '_iskeyword',
 '_itemgetter',
 '_nt_itemgetters',
 '_proxy',
 '_recursive_repr',
 '_repeat',
 '_starmap',
 '_sys',
 'abc',
 'defaultdict',
 'deque',
 'namedtuple']

2、了解Collection模块，编写程序以查询给定列表中最常见的元素。

题目说明：

输入：language = [‘PHP’, ‘PHP’, ‘Python’, ‘PHP’, ‘Python’, ‘JS’, ‘Python’, ‘Python’,‘PHP’, ‘Python’]

输出：Python

Ans:

from collections import Counter
language = ['PHP', 'PHP', 'Python', 'PHP', 'Python', 'JS', 'Python', 'Python','PHP', 'Python']

def most_element(language):
    """ Return a list of lines after inserting a word in a specific line. """
    return Counter(language).most_common(1)[0][0]

most_element(language)

'Python'

Datetime

datetime类

class datetime(date):
    def __init__(self, year, month, day, hour, minute, second, microsecond, tzinfo)
        pass
    def now(cls, tz=None):
        pass
    def timestamp(self):
        pass
    def fromtimestamp(cls, t, tz=None):
        pass
    def date(self):
        pass
    def time(self):
        pass
    def year(self):
        pass
    def month(self):
        pass
    def day(self):
        pass
    def hour(self):
        pass
    def minute(self):
        pass
    def second(self):
        pass
    def isoweekday(self):
        pass
    def strftime(self, fmt):
        pass
    def combine(cls, date, time, tzinfo=True):
        pass

  File "", line 2
    def __init__(self, year, month, day, hour, minute, second, microsecond, tzinfo)
                                                                                   ^
SyntaxError: invalid syntax

• datetime.now(tz=None) 获取当前的日期时间，输出顺序为：年、月、日、时、分、秒、微秒。
• datetime.timestamp() 获取以 1970年1月1日为起点记录的秒数。
• datetime.fromtimestamp(tz=None) 使用 unixtimestamp 创建一个 datetime。

【例子】

import datetime

dt = datetime.datetime(year=2020, month=6, day=25, hour=11, minute=23, second=59)
print(dt)  # 2020-06-25 11:23:59
print(dt.timestamp())  # 1593055439.0

dt = datetime.datetime.fromtimestamp(1593055439.0)
print(dt)  # 2020-06-25 11:23:59
print(type(dt)) # 

dt = datetime.datetime.now()
print(dt)  # 2020-06-25 11:11:03.877853
print(type(dt))  # 

2020-06-25 11:23:59
1593055439.0
2020-06-25 11:23:59

2020-08-08 11:42:18.027180

• datetime.strftime(fmt) 格式化 datetime 对象。

符号	说明
%a	本地简化星期名称（如星期一，返回 Mon）
%A	本地完整星期名称（如星期一，返回 Monday）
%b	本地简化的月份名称（如一月，返回 Jan）
%B	本地完整的月份名称（如一月，返回 January）
%c	本地相应的日期表示和时间表示
%d	月内中的一天（0-31）
%H	24小时制小时数（0-23）
%I	12小时制小时数（01-12）
%j	年内的一天（001-366）
%m	月份（01-12）
%M	分钟数（00-59）
%p	本地A.M.或P.M.的等价符
%S	秒（00-59）
%U	一年中的星期数（00-53）星期天为星期的开始
%w	星期（0-6），星期天为星期的开始
%W	一年中的星期数（00-53）星期一为星期的开始
%x	本地相应的日期表示
%X	本地相应的时间表示
%y	两位数的年份表示（00-99）
%Y	四位数的年份表示（0000-9999）
%Z	当前时区的名称（如果是本地时间，返回空字符串）
%%	%号本身

#【例子】如何将 datetime 对象转换为任何格式的日期？

import datetime

dt = datetime.datetime(year=2020, month=6, day=25, hour=11, minute=51, second=49)
s = dt.strftime("'%Y/%m/%d %H:%M:%S")
print(s)  # '2020/06/25 11:51:49

s = dt.strftime('%d %B, %Y, %A')
print(s)  # 25 June, 2020, Thursday

'2020/06/25 11:51:49
25 June, 2020, Thursday

##【练习】如何将给定日期转换为 "mmm-dd, YYYY" 的格式？
import datetime

d1 = datetime.date(2010, 9, 28)
print(d1.strftime('%b-%d,%Y'))
# Sep-28,2010

Sep-28,2010

• datetime.date() Return the date part.
• datetime.time() Return the time part, with tzinfo None.
• datetime.year 年
• datetime.month 月
• datetime.day 日
• datetime.hour 小时
• datetime.minute 分钟
• datetime.second 秒
• datetime.isoweekday 星期几

#【例子】datetime 对象包含很多与日期时间相关的实用功能。

import datetime

dt = datetime.datetime(year=2020, month=6, day=25, hour=11, minute=51, second=49)
print(dt.date())  # 2020-06-25
print(type(dt.date()))  # 
print(dt.time())  # 11:51:49
print(type(dt.time()))  # 
print(dt.year)  # 2020
print(dt.month)  # 6
print(dt.day)  # 25
print(dt.hour)  # 11
print(dt.minute)  # 51
print(dt.second)  # 49
print(dt.isoweekday())  # 4

2020-06-25

11:51:49

2020
6
25
11
51
49
4

在处理含有字符串日期的数据集或表格时，我们需要一种自动解析字符串的方法，无论它是什么格式的，都可以将其转化为 datetime 对象。这时，就要使用到 dateutil 中的 parser 模块。

• parser.parse(timestr, parserinfo=None, **kwargs)

#【例子】如何在 python 中将字符串解析为 datetime对象？

from dateutil import parser

s = '2020-06-25'
dt = parser.parse(s)
print(dt)  # 2020-06-25 00:00:00
print(type(dt))  # 

s = 'March 31, 2010, 10:51pm'
dt = parser.parse(s)
print(dt)  # 2010-03-31 22:51:00
print(type(dt))  # 

2020-06-25 00:00:00

2010-03-31 22:51:00

# 练习】计算以下列表中连续的天数。
import numpy as np
from dateutil import parser

dateString = ['Oct, 2, 1869', 'Oct, 10, 1869', 'Oct, 15, 1869', 'Oct, 20, 1869', 'Oct, 23, 1869']
dates = [parser.parse(i) for i in dateString]
td = np.diff(dates)
print(td)

[datetime.timedelta(days=8) datetime.timedelta(days=5)
 datetime.timedelta(days=5) datetime.timedelta(days=3)]

date类

• date.today() 获取当前日期信息。

#【例子】如何在 Python 中获取当前日期和时间？

import datetime

d = datetime.date(2020, 6, 25)
print(d)  # 2020-06-25
print(type(d))  # 

d = datetime.date.today()
print(d)  # 2020-06-25
print(type(d))  # 

2020-06-25

2020-08-08

# 【练习】如何统计两个日期之间有多少个星期六？
import datetime

d1 = datetime.date(1869, 1, 2)
d2 = datetime.date(1869, 10, 2)
dt = (d2 - d1).days
print(dt)
print(d1.isoweekday())  # 6
print(dt // 7 + 1)  # 40

273
6
40

time类

#【例子】如何使用 datetime.time() 类？

import datetime

t = datetime.time(12, 9, 23, 12980)
print(t)  # 12:09:23.012980
print(type(t))  # 

12:09:23.012980

#【练习】如何将给定日期转换为当天开始的时间？
import datetime

date = datetime.date(2019, 10, 2)
dt = datetime.datetime(date.year, date.month, date.day)
print(dt)  # 2019-10-02 00:00:00

dt = datetime.datetime.combine(date, datetime.time.min)
print(dt)  # 2019-10-02 00:00:00

2019-10-02 00:00:00
2019-10-02 00:00:00

timedelta类

timedelta 表示具体时间实例中的一段时间。你可以把它们简单想象成两个日期或时间之间的间隔。

它常常被用来从 datetime 对象中添加或移除一段特定的时间。

#【例子】如何使用 datetime.timedelta() 类？

import datetime

td = datetime.timedelta(days=30)
print(td)  # 30 days, 0:00:00
print(type(td))  # 
print(datetime.date.today())  # 2020-07-01
print(datetime.date.today() + td)  # 2020-07-31

dt1 = datetime.datetime(2020, 1, 31, 10, 10, 0)
dt2 = datetime.datetime(2019, 1, 31, 10, 10, 0)
td = dt1 - dt2
print(td)  # 365 days, 0:00:00
print(type(td))  # 

td1 = datetime.timedelta(days=30)  # 30 days
td2 = datetime.timedelta(weeks=1)  # 1 week
td = td1 - td2
print(td)  # 23 days, 0:00:00
print(type(td))  # 

30 days, 0:00:00

2020-08-08
2020-09-07
365 days, 0:00:00

23 days, 0:00:00

【练习】

距离你出生那天过去多少天了？

距离你今年的下一个生日还有多少天？

将距离你今年的下一个生日的天数转换为秒数。

#【参考答案】

from dateutil import parser
import datetime

bDay = 'Oct 2, 1969'
dt1 = parser.parse(bDay).date()
dt2 = datetime.date.today()
dt3 = datetime.date(dt2.year, dt1.month, dt1.day)
print(dt1)  # 1969-10-02
print(dt2)  # 2020-07-01
print(dt3)  # 2020-10-02

td = dt2 - dt1
print(td.days)  # 18535
td = dt3 - dt2
print(td.days)  # 93
print(td.days * 24 * 60 * 60)  # 8035200
print(td.total_seconds())  # 8035200.0

1969-10-02
2020-08-08
2020-10-02
18573
55
4752000
4752000.0