搞不懂 Python 中的时间操作，来看看这里吧！

我走过山的时候山不说话，我路过海的时候海不回答

在 Python 使用过程中我们经常会遇到时间格式转换的问题，例如：

• API 的返回结果中，时间参数多为 timestamp格式，为了方便展示给用户，我们一般需要将其格式化为 str
• 当用户输入时间字符串时，我们需要转换为 timestamp格式，方便在程序中进行处理
• 当我们需要对时间进行操作时（时间加减等），又需要将时间转换为 Datetime 格式进行一些便捷操作

看到这些时间之间的来回转换，你是否有点不知所措？

不用担心，Python 中提供了对时间日期的多种多样的处理方式，主要是在 time ，datetime，timedelta 这三个模块中，今天稍微整理一下这两个模块在使用上的一些区别和联系。

time

在 Python 文档中，time 是归类在 Generic Operating System Services。也就是说，它提供的功能更加接近于操作系统层面的，通过文档可知，time 模块是围绕着 Unix Timestamp 进行的。

需要注意的是该模块中的大多数函数调用了所在平台 C library 的同名函数，所以部分函数在不同的平台下可能会有不同的效果。

基本使用

• time.time()

  获取浮点数格式的秒数时间戳

  虽然此函数通常返回非递减值,但如果两次调用之间修改了系统时间,则它可以返回比先前调用更低的值

  >>> time.time()
  1607842980.365472
  

• time.gmtime([timestamp])

  将秒级时间戳转换为 UTC 的 时间元组

  若未提供 timestamp 或为 None, 则默认使用 time() 所返回的时间

  >>> time.gmtime(time.time())
  
  time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=12, tm_mday=13, tm_hour=7, tm_min=4, tm_sec=7, tm_wday=6, tm_yday=348, tm_isdst=0)
  

• time.localtime([timestamp])

  与 gmtime() 相似但转换为当地时间

  >>> a = 1607843214
  
  >>> time.gmtime(a)
  time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=12, tm_mday=13, tm_hour=7, tm_min=6, tm_sec=54, tm_wday=6, tm_yday=348, tm_isdst=0)
  
  >>> time.localtime(a)
  time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=12, tm_mday=13, tm_hour=15, tm_min=6, tm_sec=54, tm_wday=6, tm_yday=348, tm_isdst=0)
  

• time.mktime(t)

  将时间元组转换为秒级浮点时间戳

  localtime() 的反函数。参数为 完整的时间元组，表示 local 时间，而不是 UTC。

  >>> t = time.localtime(time.time())
  >>> time.mktime(t)
  1607814414.0
  

• time.strftime(format[, t])

  将时间元组格式化为时间字符串

  如果为提供 t，则使用由 localtime() 返回的当前时间

  >>> time.strftime('%x %X')
  12/13/20 15:53:59
  

• time.strptime(string[, format])

  将字符串转换为时间元组

  >>> time.strptime('2020-12-12 15:55:21', '%Y-%m-%d %H:%M:%S')
  
  time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=12, tm_mday=12, tm_hour=15, tm_min=55, tm_sec=21, tm_wday=5, tm_yday=347, tm_isdst=-1)
  

参考

• 时间元组 （struct_time）

  共有九个元素（年，月，日，时，分，秒，一周的第几日，一年中的第几天，夏令时）

  属性	描述	值
  tm_year	年 (4位数)	2020
  tm_mon	月	1 - 12
  tm_mday	日	1 - 31
  tm_hour	小时	0 - 23
  tm_min	分钟	0 - 59
  tm_sec	秒	0 - 61 ( 60,61为闰秒 )
  tm_wday	一周第几日	0 - 6 ( 0 为周一 )
  tm_yday	一年第几日	1 - 366
  tm_isdst	夏令时	-1, 0, 1 (-1是决定是否为夏令时的旗帜)

• 格式化时间字符串（Format String）

  格式	描述	示例值
  %y	两位数年份表示	00 - 99
  %Y	四位数年份表示	0000 - 9999
  %m	月份	01 - 12
  %d	月内某一天	0 - 31
  %H	24小时制小时数	0 - 23
  %I	12小时制小时数	01 - 12
  %M	分钟数	00 - 59
  %S	秒	00 - 59
  %a	简化的星期名称	Sun
  %A	完整的星期名称	Sunday
  %b	简化的月份名称	Dec
  %B	完整的月份名称	December
  %c	本地的日期和时间表示	Sun Dec 13 15:42:21 2020
  %j	年内的一天	348
  %p	本地化的 AM 或 PM	PM
  %U	一年中的星期数（星期日为星期的开始）	00 - 53
  %w	星期（星期日为星期的开始）	0 - 6
  %W	一年中的星期数（星期一为星期的开始）	00 - 53
  %x	本地相应的日期表示	12/13/20
  %X	本地相应的时间表示	15:42:21
  %%	% 号本身	%

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

• 时间元组是用来操作时间的

  

​

datetime

datetime 比 time 高级了不少，可以理解为 datetime 基于 time 进行了封装，提供了更多使用的函数。在 datetime 模块中包含了一下几个类：

object
	timedelta    # 用于计算时间间隔
	tzinfo       # 时区相关
	time         # 只关注时间
	date         # 只关注日期
		datetime     # 时间和日期组合

实际应用中，使用较多的是 datetime.datetime 和 datetime.timedelta，date 和 time 与 datetime 并无太大区别

datetime.datetime

类属性

类属性	描述	值
datetime.min	datetime 对象实例能表示的最小的日期时间	datetime.datetime(1, 1, 1, 0, 0)
datetime.max	datetime 对象实例能表示的最大的日期时间	datetime.datetime(9999, 12, 31, 23, 59, 59, 999999)

实例属性

实例属性	描述	值
year	datetime 对象的年份	2020
month	月份	12
day	天	13
hour	小时	17
minute	分钟	9
second	秒	12
microsecond	毫秒	588919

类方法

• class datetime.datetime(year, month, day, hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0, tzinfo=None, *, fold=0)

  构造器

  year, month, day 参数是必须的。其余参数必须是下面范围内的整数：

  • 1 <= year <= 9999
  • 1 <= month <= 12
  • 1 <= day <= 指定年月的天数
  • 0 <= hour < 24
  • 0 <= minute < 60
  • 0 <= second < 60
  • 0 <= microsecond < 1000000
  • fold in [0, 1]

• datetime.today()

  返回当前本地日期时间的的 datetime 对象

  >>> from datetime import datetime
  >>> datetime.today()
  datetime.datetime(2020, 12, 13, 16, 36, 51, 864575)
  

• datetime.now(tz=None)

  返回当前本地日期时间的 datetime 对象，与 datetime.today() 类似

  >>> datetime.now()
  datetime.datetime(2020, 12, 13, 16, 39, 6, 274263)
  

• datetime.utcnow()

  返回当前 UTC 日期时间

  >>> datetime.utcnow()
  datetime.datetime(2020, 12, 13, 8, 40, 19, 881473)
  

• datetime.fromtimestamp(timestamp,tz=None)

  返回时间戳以你的本地日期和时间

  >>> datetime.fromtimestamp(time.time())
  datetime.datetime(2020, 12, 13, 16, 41, 45, 421366)
  

• datetime.strptime()

  字符串转 datetime 对象

  >>> datetime.strptime('2020-12-13 16:45:21', '%Y-%m-%d %H:%M:%S')
  datetime.datetime(2020, 12, 13, 16, 45, 21)
  

实例方法

• datetime.date()

  返回与 datetime对象实例有相同的 year、month 和 day 属性的 date 对象实例

  >>> d = datetime.now()
  >>> d.date()
  datetime.date(2020, 12, 13)
  

• datetime.time()

  返回与 datetime对象实例有相同的 hour、minute、second、microsecond、fold 属性的 time 对象实例，并且 tzinfo 属性为None

  >>> d = datetime.now()
  >>> d.time()
  datetime.time(16, 49, 22, 878530)
  

• datetime.replace(*args, **kwargs)

  返回由指定的关键字参数替换 datetime 对象实例中同名属性值后的新的 datetime 对象实例

  >>> d = datetime.now()
  >>> d.replace(year=2019)
  datetime.datetime(2019, 12, 13, 16, 51, 11, 271730)
  

• datetime.timetuple()

  将 datetime 转换为 time.struct_time (时间元组)

  等价于 time.struct_time((d.year, d.month, d.day, d.hour, d.minute, d.second, d.weekday(), yday, -1))

  >>> d = datetime.now()
  >>> d.timetuple()
  time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=12, tm_mday=13, tm_hour=16, tm_min=54, tm_sec=30, tm_wday=6, tm_yday=348, tm_isdst=-1)
  

• datetime.timestamp()

  返回 datetime 实例对应的时间戳，返回值为类似 time.time()的浮点数

  >>> d = datetime.now()
  >>> d.timestamp()
  1607849839.759806
  

• datetime.weekday()

  返回当前日期在一周内的序号，周一为 0

  >>> d = datetime.now()
  >>> d.weekday()
  6
  

• datetime.isocalendar()

  返回一个包含给定日期时间对象的 ISO year、ISO week number 和 ISO weekday 的三元组

  >>> d = datetime.now()
  >>> d.isocalendar()
  (2020, 50, 7)
  

• datetime.strftime(format)

  datetime 实例转字符串

  >>> d = datetime.now()
  >>> d.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
  '2020-12-13 17:02:29'
  

支持的运算

• datetime2 = datetime1 + timedelta

• datetime2 = datetime1 - timedelta

• timedelta = datetime1 - datetime2

• datetime1 < datetime2

datetime.timedelta

timedelta 对象表示两个日期或时间之间的间隔

类方法

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

  所有参数都是可选的并且默认为 0，这些参数可以是整型或者浮点型，也可是整数或者负数

  只有 days, seconds, microseconds 会存储在内部。参数单位的换算规则如下：

  • 1毫秒 => 1000 微秒
  • 1分钟 => 60秒
  • 1小时 => 3600秒
  • 1星期 => 7天

  并且 days, seconds, microseconds 会经过标准化处理保证表达方式的唯一性

  • 0 <= microseconds < 1000000
  • 0 <= seconds < 3600*24 (一天的秒数)
  • -999999999 <= days <= 999999999

  form datetime import timedelta
  >>> delta = timedelta(
  ...     days=50,
  ...     seconds=10,
  ...     microseconds=29000,
  ...     minutes=5,
  ...     hours=8,
  ...     weeks=2
  ... )
  >>> delta
  datetime.timedelta(days=64, seconds=29110, microseconds=29000)
  

实例方法

• timedelta.total_seconds()

  返回时间间隔包含了多少秒

  时间间隔较大时，这个方法的结果中的微秒将会失真（大多数平台上大于270年视为一个较大的时间间隔）

  >>> delta = timedelta(weeks=10000)
  >>> delta.total_seconds()
  6048000000.0
  

支持的运算

运算	结果
t1 = t2 + t3	t2 和 t3 的和
t1 = t2 - t3	t2 减 t3 的差
t1 = t2 * i	乘以一个整数
t1 = t2 * f	乘以一个浮点数，结果会被舍入到 timedelta 最接近的整数倍（精度使用四舍五偶入奇不入）
f = t2 / t3	两个时间间隔相除，返回一个 float 对象
t1 = t2 / f	除以一个 浮点数 或者整数，结果会被舍入到 timedelta 最接近的整数倍
t2 // i or t2 // t1	整除一个浮点数 或者 timedelta 对象
t2 % t3	余数为一个 timedelta 对象
+t1	返回一个相同的 timedelta 对象
-t1	等价于 timedelta(-t1.days, -t1.seconds, -t1.microseconds)
abs(t)	当 t.days >= 0 时等于 +t, 当 ``t.days < 0时等于-t`
str(t)	'0:00:03' or '-1 day, 23:59:57'
repr(t)	'datetime.timedelta(seconds=3)'