Python:日期和时间包datetime的用法

1. 基本定义

1.1 时间戳

时间戳是指格林威治时间1970年01月01日00时00分00秒(北京时间1970年01月01日08时00分00秒)起至现在的总秒数(或总毫秒数)。网上有很多时间戳在线转换工具，可以自行计算验证。

1.2 ISO日期

国际标准ISO 8601，是国际标准化组织的日期和时间的表示方法，全称为《数据存储和交换形式·信息交换·日期和时间的表示方法》。关于该文件可以参考：ISO 8601。ISO日期的常用格式如下：

YYYY-MM-DDThh:mm:ss[.mmm]TZD

其中各个元素说明如下：

元素	说明
YYYY	年由4位数组成，以公历公元1年为0001年，以公元前1年为0000年，公元前2年为-0001年，其他以此类推。
MM	表示2位数的月份，从01到12
DD	表示2位数的天，从01到31
T	用来指示时间元素的开始字符
hh	表示两位数的小时，从00到23，不包括AM/PM
mm	表示两位数的分钟，从00到59
ss	表示两位数的秒，从00到59
mmm	表示三位数的毫秒数，从000到999
TZD	TZD表示时区指示符：Z或+hh:mm或-hh:mm，+或-表示时区距离UTC(世界标准时间)时区多远。例如，中国标准时间以北京所在的东八区位准，即为：+08:00

2. 日期date

2.1 创建日期

可以使用datetime中的date类来构建日期，其常用方法如下：

date.fromisocalendar()：使用年、周数、星期构建日期；
date.fromisoformat(): 使用字符串形式的ISO日期创建日期变量；
date.fromordinal(): 创建序数对应的日期。1对应0001-01-01，2对应0001-01-02，以此类推；
date.fromtimestamp(): 获取时间戳对应的日期；
date.today(): 获取当前日期；

举例如下：以下代码中day1、day2、day3的结果均为2022-07-06，day3和day5的结果为当前日期；

from datetime import date
import timeday1=date.fromisocalendar(2022,27,3)
day2=date.fromisoformat('2022-07-06')
day3=date.today()
day4=date.fromordinal(738342)
day5=date.fromtimestamp(time.time()) #time.time()获取当前时间的时间戳

2.2 日期常用操作

使用date创建的日期变量的常用属性和方法如下：

属性或方法	作用
day\month\year	获取日期变量的年、月、日等属性信息
ctime()	将日期转化为ctime()格式
isocalendar()	将日期转化为日历格式
isoformat()	将日期转化为ISO 8601格式：YYYY-MM-DD
toordinal()	返回当前日期的序数
isoweekday()	获取当前日期的星期数,Mon=1, … \dots …，Sun=7
weekday()	获取当前日期的星期数，Mon=0， … \dots …, Sun=6
strftime()	按指定格式输出日期
replace()	修改日期指定部分生成新的日期变量
timetuple()	以tuple返回日期的各个部分

具体用法举例如下：

from datetime import date
day1=date.fromisocalendar(year=2022, week=27, day=5)
#返回年/月/日
day,month,year=day1.day,day1.month,day1.year
print("年:{},月:{},日:{}".format(year,month,day))
#返回星期
weekday1,weekday=day1.isoweekday(),day1.weekday()
print("ISO格式的星期:{},普通格式的星期:{}".format(weekday1,weekday))
#返回指定格式的日期
str_date=day1.strftime('%Y/%m/%d')
print("指定格式的日期:{}".format(str_date))
#修改日期
day2=day1.replace(year=2021)
print("ctime()格式的新日期:{}".format(day2.ctime()))

其结果如下：

补充：strftime()中format代码如下：

%Y  Year with century as a decimal number.
%m  Month as a decimal number [01,12].
%d  Day of the month as a decimal number [01,31].
%H  Hour (24-hour clock) as a decimal number [00,23].
%M  Minute as a decimal number [00,59].
%S  Second as a decimal number [00,61].
%z  Time zone offset from UTC.
%a  Locale's abbreviated weekday name.
%A  Locale's full weekday name.
%b  Locale's abbreviated month name.
%B  Locale's full month name.
%c  Locale's appropriate date and time representation.
%I  Hour (12-hour clock) as a decimal number [01,12].
%p  Locale's equivalent of either AM or PM.

3. 时间time

datetime中的time类提供了时间变量的定义及其常用操作。其常用方法如下：

属性或方法	作用
fromisoformat()	使用字符串形式的ISO时间创建时间变量
hour\minute\second\microsecond	获取时间变量的时、分、秒、毫秒属性
isoformat()	将时间变量按照ISO的时间格式输出
strftime()	将时间便变量按指定格式输出
replace()	替换时间变量的部分属性生成新的时间变量

其具体用法如下：

from datetime import time
#创建时间
t1=time.fromisoformat('07:24:38')
#返回时、分、秒等信息
h,m,s=t1.hour,t1.minute,t1.second
print("时:{},分:{},秒:{}".format(h,m,s))
t1_str=t1.strftime('%H:%M:%S')
print("指定格式的时间为:{}".format(t1_str))
t2=t1.replace(minute=45)
print("ISO格式的时间为:{}".format(t2))

其结果如下：

4. 日期时间datetime

除了分别创建日期变量和时间变量之外，datetime中的datetime类可以直接创建日期时间变量，这种变量的创建及其常用操作与日期变量和时间变量类似，这里只做简单介绍。举例如下：

from datetime import datetime
#创建日期时间格式
dt1=datetime.fromisoformat('2022-07-08 12:23:45')
dt2=datetime.now() #当前日期时间
#返回相关属性
print("当前日期时间:{}".format(dt2.isoformat()))
y,m,d,h,m1,s=dt1.year,dt1.month,dt1.day,dt1.hour,dt1.minute,dt1.second
print("年:{},月:{},日:{},时:{},分:{},秒:{}".format(y,m,d,h,m1,s))
dt3=dt1.replace(day=1)
print("指定格式的日期时间:{}".format(dt3.strftime('%Y/%m/%d %H:%M:%S')))

其结果如下：

其他常用方法如下：

方法	作用
strptime()	将字符串按照指定的格式转化为日期时间变量
timestamp()	返回日期对应的时间戳值
utcfromtimestamp()	将POSIX时间戳转化为UTC日期时间
utcnow()	返回当前日期时间

这里有一点要说明，datetime包中的ISO日期格式似乎与ISO 8601中的格式不完全一致，datetime中的ISO日期格式为：YYYY-MM-DDT[HH[:MM[:SS[.mmm[uuu]]]]][+HH:MM],这里不能使用时区指示’Z’。具体如下：

5. 时间长度timedelta

时间长度timedelta表示两个日期或日期时间类型变量的差值。其使用如下：

from datetime import date,time,datetime,timedeltadate1=date.fromisoformat('2022-07-06')
date2=date.fromisoformat('2022-08-13')
td1=date2-date1
print(td1)dt1=datetime.fromisoformat('2022-08-13T13:32:23+08:00')
dt2=datetime.fromisoformat('2022-08-13T12:23:34+08:00')
td2=dt2-dt1
print(td2)

其结果如下：

这里要注意，计算两个datetime变量的时间长度时，datetime变量必须在同一个时区，否则会报错：can’t subtract offset-naive and offset-aware datetimes，具体如下：

在上述案例中，dt1表示的是东八区的时间，dt2是世界协调时。

参考资料

https://blog.csdn.net/youngzil/article/details/125212861