Python日期时间模块：使用timedelta、timezone和tzinfo

可以说，对任何开发人员来说，与日期和时间打交道是一项日常工作。 在处理对时间敏感的数据、调度或记录时，这一点尤其真实。

Python，凭借其强大的标准库，提供了一个简单而强大的模块datetime来有效地处理日期和时间。

这篇文章描述了datetime模块，它的主要类和函数，以及在Python中处理日期和时间的最佳实践。

1. 了解Python的日期时间模块

标准Python库中的datetime模块包含以下函数： datetime、 date, time, timedelta, tzinfo, 以及其他几个用于日期和时间操作的类。 让我们从最常见的类和方法开始。

1.1. datetime.datetime

这个类表示一个具有日期和时间信息的单一时间点。 它还提供了各种方法和属性来访问和操作日期和时间值。

所以首先让我们创建一个datetime对象。

from datetime import datetime
 
# 当前日期和时间
now = datetime.now()
 
print(now)
 
#一个特定的日期和时间
dt = datetime(2022, 9, 15, 10, 30)
 
print(dt)

可以用这个对象访问以下属性

from datetime import datetime
 
now = datetime.now()
 
print(f"Year: {now.year}")
print(f"Month: {now.month}")
print(f"Day: {now.day}")
print(f"Hour: {now.hour}")
print(f"Minute: {now.minute}")
print(f"seconds: {now.second}")
print(f"Milliseconds: {now.microseconds}")

1.2 datetime.date

这个类表示一个日期（年、月、日），并提供了处理没有时间信息的日期的方法。

首先，我们将创建一个date对象来获得我们想要的信息。

from datetime import date
 
# 当前日期
today = date.today()
 
print(today)
 
# 一个特定的日期
d = date(2022, 9, 15)
 
print(d)

1.3. datetime.time

这个类表示时间（小时、分钟、秒、毫秒），并提供了只处理时间值的方法，而没有日期信息。

创建一个time对象来获取时间信息。

from datetime import time
 
# specific time
t = time(10, 30, 15)
 
print(t)

1.4. datetime.timedelta

这是一个非常有用的类，它代表一个时间段，可以用来对datetime{:python对象进行计算，例如加减天数、小时或分钟。

一个timedelta{:python对象的创建方法如下..：

from datetime import timedelta
 
# Declare a duration of 5 days, 3 hours, and 30 minutes in a variable
delta = timedelta(days=5, hours=3, minutes=30)
 
print(delta)

让我们用datetime{:python和timedelta{:python对象来计算一个特定的时间段。

from datetime import datetime, timedelta
 
now = datetime.now()
 
# 5天后计算
future = now + timedelta(days=5)
 
print(future)
 
# 计算 3小时前
past = now - timedelta(hours=3)
 
print(past)

2. 处理时区和UTC时间（UTC TIme）的问题

datetime模块提供了timezone类，是tzinfo的子类，用于处理时区和UTC（协调世界时）的偏差。 它还提供了timezone类，它是tzinfo的一个子类。 要创建一个具有时区意识的datetime对象，可以使用timezone类和astimezone()方法。

请看这个例子。

from datetime import datetime, timezone
 
# 当前的UTC时间
utc_now = datetime.now(timezone.utc)
 
print(utc_now)
 
# 转换到另一个时区
from pytz import timezone
 
tz = timezone("Asia/Seoul")
local_now = utc_now.astimezone(tz)
 
print(local_now)

在上面的例子中，我们使用了pytz库，一个外部包，来处理给定的时区。 pytz库被广泛用于处理Python中的时区转换，因为它提供了一个广泛而最新的时区数据库。

3. 日期和时间的格式化和解析

datetime模块提供了两种有用的方法，用于将日期和时间格式化并解析为字符串。

• datetime.strptime(date_string, format)： 这个方法需要两个参数，date_string，日期和时间的字符串表示，以及format，一个指定输入字符串中日期和时间结构的格式字符串，以从字符串中提取时间信息。
• datetime.strftime(format)： 这个方法需要一个参数，即format，一个指定输出字符串所需结构的格式字符串。这个方法在一个datetime对象上被调用，并根据指定的格式返回日期/时间的字符串表示。

from datetime import datetime
 
# 用strptime()方法从一个字符串中读取时间信息
date_string = "15-04-2023 16:30:00"
format_string = "%d-%m-%Y %H:%M:%S"
date_obj = datetime.strptime(date_string, format_string)
 
print(date_obj)  # Output: 2023-04-15 16:30:00
 
# 用strftime()方法将时间信息转换为一个字符串
new_format_string = "%A, %B %d, %Y at %I:%M %p"
formatted_date = date_obj.strftime(new_format_string)
 
print(formatted_date)  # Output: Saturday, April 15, 2023 at 04:30 PM

4. 在Python中处理日期和时间的最佳实践

到目前为止，我们已经介绍了使用Python datetime模块处理日期和时间的基本知识。 下面是使用该模块时需要记住的一些最佳实践。

• 时区意识： 时区意识是使用datetime对象时的一个重要问题。 当处理不同时区的日期和时间时，总是使用datetime对象，以避免夏令时或当地时间差异等问题。
• 我们推荐使用pytz库进行时区转换。pytz库提供了一个广泛和最新的时区数据库。 它被广泛用于处理Python中的时区转换。
• 要将一个日期时间对象转换为字符串，或者从字符串中解析信息，可以使用strftime()和strptime()方法。 这些方法为在Python中处理日期和时间字符串提供了一种一致而灵活的方法。

5. 总结

在这篇文章中，我们介绍了Python的datetime模块的基础知识，包括用于处理日期和时间的主要类和函数。 我们还讨论了处理时区、格式化字符串以及解析日期和时间的最佳实践。

现在，对于更多的细节，我建议阅读 datetime (opens in a new tab) 的官方 Python 文档。 当它有意义时，官方文档总是最好的指南。

对于特定情况的解决方案，请参见 计算、比较日期/时间、转换日期/时间、打印日期/时间 员。

与日期和时间打交道是你会经常遇到的事情，所以要花时间去了解它。 一旦你掌握了它，你就可以在将来很好地完成各种日期和时间的操作任务。