【Python】8000字：Python时间系列之datetime模块
公众号：尤而小屋
作者：Peter
编辑：Peter
大家好，我是Peter~
在上篇Python或Pandas时间序列的文章中Peter详细介绍了time模块，本文中重点介绍的是datetime模块。
这个模块可以说是time模块的升级版本，使用的情况更为普遍和常见，用法也更全面。文章中会通过各种例子来讲解这个模块的使用。
一、闲聊
最近一位律师通过公众号加了Peter，他工作之余学习下Python，这个社会真的这么卷了吗？
朋友们，Python学起来，最好是跟着尤而小屋学起来~
二、目录
本文的目录参考：
三、Pandas文章
Pandas相关的文章更新到第26篇，近期的重点是：Python或Pandas中如何处理时间序列相关的数据。
上一篇文章是：time模块的讲解，请参考：
6大模块拿下Python时间序列
四、datetime模块
4.1主要类
datetime模块中包含的主要类为：
date：日期对象，常用的属性有year, month, day等
time：时间对象，主要的属性有hour, minute, second, microsecond
datetime：日期时间对象，属性date和属性datetime的组合
datetime_CAPI：日期对象的C语言接口
timedelta：两个时间之间的时间间隔
tzinfo：时区信息对象的抽象基类
4.2常量
主要是有两个常量：
MAXYEAR：返回能表示的最大年份，datetime.MAXYEAR
MINYEAR：返回能表示最小的年份，datetime.MINYEAR
五、5大类
下面介绍的datetime模块中5大类的具体使用方法：
date
time
datetime
timedelta
tzinfo
在我们使用之前必须先把模块导进来
from datetime import * # *表示模块下面的所有类5.1date类
date对象由year年份、month月份及day日期三个部分来构成的：
1、当前时间
# 方式1from datetime import datedatetime.today().date()datetime.date(2021, 10, 20)# 方式2from datetime import date# today是一个日期对象，返回的是当前日期
today = date.today()
todaydatetime.date(2021, 10, 20)通过year、month、day 3个属性描述符来访问：
print("今年：",today.year) # 返回today对象的年份
print("本月：",today.month) # 返回today对象的月份
print("今日：",today.day) # 返回today对象的日今年：2021
本月：10
今日：20通过__getattribute__(...)方法获得上述值：
today.__getattribute__("year")2021today.__getattribute__("month")10today.__getattribute__("day")20此外，我们还可以访问其他的date类的信息：
print("当前日期：",today) # 当前日期
print("当前日期(字符串形式)：",today.ctime()) # 返回日期的字符串
print("时间(元组形式)：",today.timetuple()) # 当前日期的时间元组信息当前日期：2021-10-20
当前日期(字符串形式)：Wed Oct 20 00:00:00 2021
时间(元组形式)：time.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=10, tm_mday=20, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=2, tm_yday=293, tm_isdst=-1)print("本星期：",today.weekday()) # 0代表星期一，类推
print("公历序数：",today.toordinal()) # 返回公历日期的序数
print("年/周数/星期：",today.isocalendar()) # 返回一个元组：一年中的第几周，星期几本星期：2
公历序数：738083
年/周数/星期：(2021, 42, 3)2、自定义时间
指定一个任意的时间：
# 自定义一个时间new_date = date(2021,12,8)
new_datedatetime.date(2021, 12, 8)# 返回不同的属性print("year: ", new_date.year)
print("month: ", new_date.month)
print("day: ", new_date.day)year: 2021
month: 12
day: 8# 返回时间元组
new_date.timetuple()time.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=12, tm_mday=8, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=2, tm_yday=342, tm_isdst=-1)# 返回公历序数new_date.toordinal()738132# 返回星期，0代表星期1，1代表星期2new_date.weekday()2# 返回星期，1代表星期1，2代表星期2new_date.isoweekday()3# 返回元组：（年份，第几周，周几）new_date.isocalendar()(2021, 49, 3)# 以ISO 8601格式‘YYYY-MM-DD’返回date的字符串形式new_date.isoformat()'2021-12-08'# 返回日期的字符串new_date.ctime()'Wed Dec 8 00:00:00 2021'指定不同的日期输出格式：
# 返回指定格式的日期字符串new_date.strftime("%Y-%m-%d")'2021-12-08'new_date.strftime("%Y/%m/%d")'2021/12/08'new_date.strftime("%Y年%m月%d日")'2021年12月08日'# 替换时间，比如我们替换new_dater_date = new_date.replace(2021,11,10)
r_datedatetime.date(2021, 11, 10)在这种情况下，我们就生成了一个新的date对象，当然我们还可以显示的指定参数：
new_date.replace(year=2021,month=11,day=11)datetime.date(2021, 11, 11)3、公历序数相关
公历序数是和toordinal方法相关的
# 查看当前日期的公历序数to_timestamp = today.toordinal()
to_timestamp738083将给定的公历序数转成具体的时间日期：fromordinal
print(date.fromordinal(to_timestamp))2021-10-204、时间戳转化
通过函数fromtimestamp进行转化
import time
t = time.time() # 当前时间的时间戳
t1634732660.382036print(date.fromtimestamp(t)) # 时间戳--->日期2021-10-20转化任意的时间戳：
date.fromtimestamp(1698382719)datetime.date(2023, 10, 27)5、时间格式化
# 下面我们对today对象进行格式化输出todaydatetime.date(2021, 10, 20)print(today.strftime("%Y/%m/%d"))2021/10/20print(today.strftime("%Y-%m-%d"))2021-10-205.2time类
1、创建对象
先创建一个任意的时间
from datetime import timet = time(20,30,40,1000)2、访问常见属性
时分秒都是常见的属性
print(t.hour) # 时
print(t.minute) # 分
print(t.second) # 秒
print(t.microsecond) # 微秒20
30
40
10003、格式化输出
# 返回 ISO 8601格式的时间字符串t.isoformat()'20:30:40.001000'# 指定输出的格式t.strftime("%H:%M:%S:%f")'20:30:40:001000'同样的，也具有替换功能：
# 隐式替换
t.replace(14,37,8)datetime.time(14, 37, 8, 1000)# 显式替换t.replace(hour=4,minute=18,second=19)datetime.time(4, 18, 19, 1000)5.3datetime类
datetime对象包含date对象和time对象的所有信息。专属于datetime的方法和属性汇总：
date(…)：返回datetime对象的日期部分
time(…)：返回datetime对象的时间部分
utctimetuple(…)：返回UTC时间元组部分等
1、生成当前日期
from datetime import datetime k = datetime.today() # 当前具体时间
print(k)2021-10-20 20:24:23.053493访问当前时间的不同属性信息：
print("year:",k.year)
print("month:",k.month)
print("day:",k.day)year: 2021
month: 10
day: 202、生成当前时间
# 返回当前的具体时间n = datetime.now()
ndatetime.datetime(2021, 10, 20, 20, 24, 23, 694127)# 返回datetime对象的日期部分n.date()datetime.date(2021, 10, 20)# 返回datetime对象的时间部分n.time()datetime.time(20, 24, 23, 694127)# 返回datetime对象的UTC时间元组部分n.utctimetuple()time.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=10, tm_mday=20, tm_hour=20, tm_min=24, tm_sec=23, tm_wday=2, tm_yday=293, tm_isdst=0)还可以生成其他的属性信息：
# 返回当前UTC日期和时间的datetime对象print(datetime.utcnow())2021-10-20 12:24:24.241577# 给定时间戳的datetime对象print(datetime.fromtimestamp(1697302830))2023-10-15 01:00:30# 指定公历序数的datetime对象print(datetime.fromordinal(738000) )2021-07-29 00:00:00# 拼接日期和时间print(datetime.combine(date(2020,12,25), time(11,22,54)))2020-12-25 11:22:543、指定任意时间
# 指定一个任意时间d = datetime(2021,9,25,11,24,23)print(d.date()) # 日期
print(d.time()) # 时间
print(d.timetz()) # 从datetime中拆分出具体时区属性的timeprint(d.timetuple()) # 时间元组
print(d.toordinal()) # 和date.toordinal一样
print(d.weekday()) # 两种星期表示同上
print(d.isoweekday())
print(d.isocalendar()) # ISO格式化输出
print(d.isoformat())
print(d.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")) # 指定格式
print(d.replace(year=2021,month=1)) # 替换2021-09-25
11:24:23
11:24:23
time.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=9, tm_mday=25, tm_hour=11, tm_min=24, tm_sec=23, tm_wday=5, tm_yday=268, tm_isdst=-1)
738058
5
6
(2021, 38, 6)
2021-09-25T11:24:23
2021-09-25 11:24:23
2021-01-25 11:24:234、格式化输出
# 直接对时间的格式化输出print(datetime.strptime("2020-12-25","%Y-%m-%d"))2020-12-25 00:00:00对给定的datetime对象的格式化输出，比如上面创建的实例化对象k：
kdatetime.datetime(2021, 10, 20, 20, 24, 23, 53493)# 格式化输出k.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")'2021-10-20 20:24:23'5.4timedelta类
timedelta对象表示一个时间段，即两个日期 (date) 或日期时间 (datetime) 之间的差值。
目前支持参数:weeks、days、hours、minutes、seconds、milliseconds、microseconds。
1、当前日期
from datetime import timedelta, date, datetimed = date.today() # 当前日期
ddatetime.date(2021, 10, 20)print("今天：",d)
print("加上5天：",d + timedelta(days=5)) # 加上5天
print("加上3天+8小时：", d + timedelta(days=3,hours=8)) # 加上3天和8个小时今天：2021-10-20
加上5天：2021-10-25
加上3天+8小时：2021-10-232、当前时间
# 当前时间点
now = datetime.now()
nowdatetime.datetime(2021, 10, 20, 20, 24, 26, 777335)print(now + timedelta(hours=4)) # 加上4个小时
print(now + timedelta(weeks=2)) # 加上2个礼拜
print(now - timedelta(seconds=500)) # 减去500秒2021-10-21 00:24:26.777335
2021-11-03 20:24:26.777335
2021-10-20 20:16:06.7773353、datetime对象差值
delta = datetime(2020,12,26) - datetime(2020,12,12,20,12)
print(delta)13 days, 3:48:00delta.days # 日期间隔：天13delta.seconds # 日期间隔：秒13680delta.total_seconds() # # 全部转成秒1136880.04、两个日期差值
d1 = datetime(2021,10,1)
d2 = datetime(2021,10,8)d1.__sub__(d2) # d1 - d2datetime.timedelta(days=-7)d2.__sub__(d1) # d2 - d1datetime.timedelta(days=7)# rsub表示用d2 - d1d1.__rsub__(d2)datetime.timedelta(days=7)上面两个日期的差值结果是datetime.timedelta, 如果获得整数类型的结果则按下面的方法操作：
d1.__sub__(d2).days-75.5tzinfo类
主要作用是指定时间所在的时区
1、指定时区
from datetime import date, timedelta, datetime, timezonetz_utc_8 = timezone(timedelta(hours=8)) # 创建时区
print(tz_utc_8)UTC+08:00now = datetime.now()
print(now)2021-10-20 20:24:28.844732new_time = now.replace(tzinfo=tz_utc_8) # 强制加上8个小时
print(new_time)2021-10-20 20:24:28.844732+08:002、时区切换
# 获取UTC时间
utc_now = datetime.utcnow().replace(tzinfo=timezone.utc) # 指定utc时区
print(utc_now)2021-10-20 12:24:29.336367+00:00# 通过astimezone切换到东八区beijing = utc_now.astimezone(timezone(timedelta(hours=8)))
print(beijing)2021-10-20 20:24:29.336367+08:00# UTC时区切换到东九区：东京时间tokyo = utc_now.astimezone(timezone(timedelta(hours=9)))
print(tokyo)2021-10-20 21:24:29.336367+09:00# 北京时间（东八区）直接切换到东京时间（东九区）tokyo_new = beijing.astimezone(timezone(timedelta(hours=9)))
print(tokyo_new)2021-10-20 21:24:29.336367+09:00六、常见应用
6.1时间戳转成日期
import time
now_timestamp = time.time()
now_timestamp1634732670.286224# 1-转成具体时间点now = time.ctime(now_timestamp)
print(now)Wed Oct 20 20:24:30 2021# 2-时间戳先转成时间元组，strftime在转成指定格式now_tuple = time.localtime(now_timestamp)
print(now_tuple)time.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=10, tm_mday=20, tm_hour=20, tm_min=24, tm_sec=30, tm_wday=2, tm_yday=293, tm_isdst=0)time.strftime("%Y/%m/%d %H:%M:%S", now_tuple)'2021/10/20 20:24:30'# 选择一个具体的时间戳timestamp = 1618852721a = time.localtime(timestamp) # 获得时间元组形式数据
print("时间元组数据：",a)
time.strftime("%Y/%m/%d %H:%M:%S", a) # 格式化时间元组数据：time.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=4, tm_mday=20, tm_hour=1, tm_min=18, tm_sec=41, tm_wday=1, tm_yday=110, tm_isdst=0)'2021/04/20 01:18:41'time.ctime(1618852741)'Tue Apr 20 01:19:01 2021'6.2日期时间转成时间戳
给定一个字符串类型的日期数据，如何转化成我们想要的时间格式呢？
date = "2021-10-26 11:45:34"# 1、时间字符串转成时间数组形式
date_array = time.strptime(date, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
date_arraytime.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=10, tm_mday=26, tm_hour=11, tm_min=45, tm_sec=34, tm_wday=1, tm_yday=299, tm_isdst=-1)# 2、查看时间数组数据print("时间数组：", date_array)时间数组：time.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=10, tm_mday=26, tm_hour=11, tm_min=45, tm_sec=34, tm_wday=1, tm_yday=299, tm_isdst=-1)# 3、mktime时间数组转成时间戳time.mktime(date_array)1635219934.06.3日期格式化
import timeold = "2021-09-12 12:28:45"# 1、转换成时间数组
time_array = time.strptime(old, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")# 2、转换成新的时间格式(2021/09/12 12-28-45)
new = time.strftime("%Y/%m/%d %H-%M-%S",time_array) # 指定显示格式print("原格式时间：",old)
print("新格式时间：",new)原格式时间：2021-09-12 12:28:45
新格式时间：2021/09/12 12-28-45
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