1 引言
2 理论准备
3 time模块
4 timedate模块
4.1 date类
4.2 time类
4.3 datetime类
4.4 datedelta类
1 引言
在实际开发过程中,我们经常会用到日期或者时间,那么在Python中我们怎么获取时间,以及如何将时间转换为我们需要的格式呢?在之前的开发中,也曾遇到time、datetime等模块下的不同函数,这些函数名又很是相似,几次下来头都昏了,今天来彻底总结梳理一下Python中日期时间获取与格式化。
2 理论准备
首先必须做一点理论准备,不然待会都不知道为什么会有这些函数。介绍3个概念:
UTC time Coordinated Universal Time,世界协调时,又称格林尼治天文时间、世界标准时间。与UTC time对应的是各个时区的local time,也就是本地时间,例如我们的北京时间。
epoch time表示时间开始的起点;它是一个特定的时间,不同平台上这个时间点的值不太相同,对于Unix而言,epoch time为 1970-01-01 00:00:00 UTC。
timestamp(时间戳) 也称为Unix时间 或 POSIX时间;它是一种时间表示方式,表示从格林尼治时间1970年1月1日0时0分0秒开始到现在所经过的毫秒数,其值为float类型。 但是有些编程语言的相关方法返回的是秒数,例如我们的天下第一编程语言-Python大法就是这样(请不要反驳我)。所谓的时间戳timestamp就是当前时间与格林尼治时间1970年1月1日0时0分0秒之间过了多少秒。
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相应的,日期时间就有三种表示方法:
1)stamptime时间戳,时间戳表示的是从1970年1月1日00:00:00开始按秒计算的偏移量。stamptime表现为一个float类型数据。
2)struct_time时间元组,共有九个元素组。stamptime时间戳和格式化时间字符串之间的转化必须通过struct_time才行,所以struct_time时间元组时3中时间表示的中心。
3)format time 格式化时间,已格式化的结构字符串使时间更具可读性。包括自定义格式和固定格式。
那么,下面要说的就是怎么获取这三个时间,并进行这三个时间之间的转化。先总结一下time模块。
3 time模块
先放两个图:
time模块中,几乎所有时间获取与格式转化的函数都在上图中了,只要理清了这幅图的关系,那么time模块就不再是问题。图中,蓝色方块表示那三种时间格式,箭头表示时间的转化。下面,重点来了:
1)获取当前时间的方法只有一个,那就是通过上图中的函数1——time.time()。也就是说,要想获取当前时间,只能通过这个方法,而且获取的是时间戳格式的时间。想直接获取当前时间的时间元组格式或格式化字符串?没门,只能老老实实转化。
2)当传入默认参数时,指的是使用当前时间作为参数值。图中带黄色底纹的都是设有默认值的参数(虽然默认值为None),函数2、3不传入该参数时,系统会自动获取当前时间的时间戳作为该参数值。而函数5则是系统会自动获取当前时间的时间元组作为该参数值,不是不能直接获取当前时间的时间元组吗?是的,但系统会先获取当前时间的时间戳,然后转化为时间元组。上图中只有向左的箭头所代表的函数才有默认值,就是因为向右才能由时间戳转化得到需要的时间格式。
3) localtime(函数2)和gmtime(函数3)都可以实现将时间戳转化为时间元组,但是,localtime转化的是本地时间,gmtime转为的是世界标准时间。
4)asctime(函数7)和ctime(函数8)只能转为为%a %b %d %H:%M:%S %Y格式的字符串时间。不传入参数时,用的也是当前时间。
5)struct_time元组元素结构:
下标/索引
属性名称
描述
0
tm_year
年份,如 2018
1
tm_mon
月份,取值范围为[1, 12]
2
tm_mday
一个月中的第几天,取值范围为[1-31]
3
tm_hour
小时, 取值范围为[0-23]
4
tm_min
分钟,取值范围为[0, 59]
5
tm_sec
秒,取值范围为[0, 61]
6
tm_wday
一个星期中的第几天,取值范围为[0-6],0表示星期一
7
tm_yday
一年中的第几天,取值范围为[1, 366]
8
tm_isdst
是否为夏令时,可取值为:0 , 1 或 -1,默认值为-1
struct_time属性值的获取方式有两种:
可以把它当做一种特殊的有序不可变序列通过 下标 / 索引 获取各个元素的值,如t[0]
也可以通过对象名 “t . 属性名 ” 的方式来获取各个元素的值,如t.tm_year。
6)format time结构化表示:
格式
含义
%a
本地(locale)简化星期名称
%A
本地完整星期名称
%b
本地简化月份名称
%B
本地完整月份名称
%c
本地相应的日期和时间表示
%d
一个月中的第几天(01 - 31)
%H
一天中的第几个小时(24小时制,00 - 23)
%I
第几个小时(12小时制,01 - 12)
%j
一年中的第几天(001 - 366)
%m
月份(01 - 12)
%M
分钟数(00 - 59)
%p
本地am或者pm的相应符
%S
秒(01 - 61)
%U
一年中的星期数。(00 - 53星期天是一个星期的开始。)第一个星期天之前的所有天数都放在第0周。
%w
一个星期中的第几天(0 - 6,0是星期天)
%W
和%U基本相同,不同的是%W以星期一为一个星期的开始。
%x
本地相应日期
%X
本地相应时间
%y
去掉世纪的年份(00 - 99)
%Y
完整的年份
%Z
时区的名字(如果不存在为空字符)
%%
‘%’字符
在代码中实践一下上面的内容:
1)time.time()
>>> import time
>>> time.time()
1544278402.1804464
2)time.localtime()
>>> time.localtime() # 不传入参数
time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=12, tm_mday=8, tm_hour=22, tm_min=14, tm_sec=58, tm_wday=5, tm_yday=342, tm_isdst=0)
>>> time.localtime(time.time()) # 传入当前时间
time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=12, tm_mday=8, tm_hour=22, tm_min=15, tm_sec=33, tm_wday=5, tm_yday=342, tm_isdst=0)
>>> time.localtime(1544200000.1232) # 传入其他时间戳
time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=12, tm_mday=8, tm_hour=0, tm_min=26, tm_sec=40, tm_wday=5, tm_yday=342, tm_isdst=0)
3)time.gctime()
>>> time.gmtime()
time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=12, tm_mday=8, tm_hour=14, tm_min=18, tm_sec=38, tm_wday=5, tm_yday=342, tm_isdst=0)
4)time.mktime()
>>> time.mktime(time.localtime())
1544279024.0
5)strftime(format, p_tuple=None)
>>> time.strftime('%y-%m-%d' , time.localtime())
'18-12-08'
>>> time.strftime('%Y-%m-%d' , time.localtime())
'2018-12-08'
>>> time.strftime('%Y年%m月%d日 %M时%I分%S秒' , time.localtime())
'2018年12月08日 34时10分04秒'
6)strptime(string, format)
>>> time.strptime('2018年12月08日 34时10分04秒' , '%Y年%m月%d日 %M时%I分%S秒')
time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=12, tm_mday=8, tm_hour=10, tm_min=34, tm_sec=4, tm_wday=5, tm_yday=342, tm_isdst=-1)
7)asctime(p_tuple=None)
>>> time.asctime() # 不传入参数,默认是当前时间
'Sat Dec 8 22:42:46 2018'
>>> time.asctime(time.localtime(1544278402.1804464))
'Sat Dec 8 22:13:22 2018'
8)ctime(seconds=None)
>>> time.ctime() # 不传入参数
'Sat Dec 8 22:45:58 2018'
>>> time.ctime(1544278402.1804464)
'Sat Dec 8 22:13:22 2018'
4 datetime模块
datetime模块是time模块的进一步封装,对用户更加友好,在时间各属性的获取上回更加方便一些,当然,在效率上会略微低一些。datetime模块的功能主要都几种在datetime、date、time、timedelta、tzinfo五个类中。这五个类功能如下表所示:
类名
功能
date
提供日期(年、月、日)的处理
time
提供时间(时、分、秒)的处理
datetime
同时提供对日期和时间的处理
timedelta
两个date、time、datetime实例之间的时间间隔(时间加减运算)
tzinfo
时区信息
4.1 date类
先来说说date类,其定义如下:
class datetime.date(year, month, day)
year, month 和 day都是是必须参数,各参数的取值范围为:
参数名称
取值范围
year
[MINYEAR, MAXYEAR]
month
[1, 12]
day
[1, 指定年份的月份中的天数]
类方法和属性
类方法/属性名称
描述
date.max
date对象所能表示的最大日期:9999-12-31
date.min
date对象所能表示的最小日志:00001-01-01
date.resoluation
date对象表示的日期的最小单位:天
date.today()
返回一个表示当前本地日期的date对象
date.fromtimestamp(timestamp)
根据跟定的时间戳,返回一个date对象
对象方法和属性
对象方法/属性名称
描述
d.year
年
d.month
月
d.day
日
d.replace(year[, month[, day]])
生成并返回一个新的日期对象,原日期对象不变
d.timetuple()
返回日期对应的time.struct_time对象
d.toordinal()
返回日期是是自 0001-01-01 开始的第多少天
d.weekday()
返回日期是星期几,[0, 6],0表示星期一
d.isoweekday()
返回日期是星期几,[1, 7], 1表示星期一
d.isocalendar()
返回一个元组,格式为:(year, weekday, isoweekday)
d.isoformat()
返回‘YYYY-MM-DD’格式的日期字符串
d.strftime(format)
返回指定格式的日期字符串,与time模块的strftime(format, struct_time)功能相同
4.2 time类
定义格式:
class datetime.time(hour, [minute[, second, [microsecond[, tzinfo]]]])
hour为必须参数,其他为可选参数。各参数的取值范围为:
参数名称
取值范围
hour
[0, 23]
minute
[0, 59]
second
[0, 59]
microsecond
[0, 1000000]
tzinfo
tzinfo的子类对象,如timezone类的实例
类方法和属性
类方法/属性名称
描述
time.max
time类所能表示的最大时间:time(23, 59, 59, 999999)
time.min
time类所能表示的最小时间:time(0, 0, 0, 0)
time.resolution
时间的最小单位,即两个不同时间的最小差值:1微秒
对象方法和属性
对象方法/属性名称
描述
t.hour
时
t.minute
分
t.second
秒
t.microsecond
微秒
t.tzinfo
返回传递给time构造方法的tzinfo对象,如果该参数未给出,则返回None
t.replace(hour[, minute[, second[, microsecond[, tzinfo]]]])
生成并返回一个新的时间对象,原时间对象不变
t.isoformat()
返回一个‘HH:MM:SS.%f’格式的时间字符串
t.strftime()
返回指定格式的时间字符串,与time模块的strftime(format, struct_time)功能相同
4.3 datetime类
datetime类的定义如下:
class datetime.datetime(year, month, day, hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0, tzinfo=None)
year, month 和 day是必须要传递的参数, tzinfo可以是None或tzinfo子类的实例。
各参数的取值范围为:
参数名称
取值范围
year
[MINYEAR, MAXYEAR]
month
[1, 12]
day
[1, 指定年份的月份中的天数]
hour
[0, 23]
minute
[0, 59]
second
[0, 59]
microsecond
[0, 1000000]
tzinfo
tzinfo的子类对象,如timezone类的实例
如果一个参数超出了这些范围,会引起ValueError异常。
类方法和属性:
类方法/ 属性名称
描述
datetime.today()
返回一个表示当前本期日期时间的datetime对象
datetime.now([tz])
返回指定时区日期时间的datetime对象,如果不指定tz参数则结果同上
datetime.utcnow()
返回当前utc日期时间的datetime对象
datetime.fromtimestamp(timestamp[, tz])
根据指定的时间戳创建一个datetime对象
datetime.utcfromtimestamp(timestamp)
根据指定的时间戳创建一个datetime对象
datetime.combine(date, time)
把指定的date和time对象整合成一个datetime对象
datetime.strptime(date_str, format)
将时间字符串转换为datetime对象
对象方法和属性:
对象方法/ 属性名称
描述
dt.year, dt.month, dt.day
年、月、日
dt.hour, dt.minute, dt.second
时、分、秒
dt.microsecond, dt.tzinfo
微秒、时区信息
dt.date()
获取datetime对象对应的date对象
dt.time()
获取datetime对象对应的time对象, tzinfo 为None
dt.timetz()
获取datetime对象对应的time对象,tzinfo与datetime对象的tzinfo相同
dt.replace([year[, month[, day[, hour[, minute[, second[, microsecond[, tzinfo]]]]]]]])
生成并返回一个新的datetime对象,如果所有参数都没有指定,则返回一个与原datetime对象相同的对象
dt.timetuple()
返回datetime对象对应的tuple(不包括tzinfo)
dt.utctimetuple()
返回datetime对象对应的utc时间的tuple(不包括tzinfo)
dt.toordinal()
同date对象
dt.weekday()
同date对象
dt.isocalendar()
同date独享
dt.isoformat([sep])
返回一个‘%Y-%m-%d
dt.ctime()
等价于time模块的time.ctime(time.mktime(d.timetuple()))
dt.strftime(format)
返回指定格式的时间字符串
上面是date、time、datetime三个类的方法和属性,关于这三个类,使用方法上基本与time模块差不多,看方法名基本就一目了然,实在忘记,直接查表就好,本文不在过多介绍。
4.4 timedelta类
timedelta可以方便实现日期(date实例、time实例、datetime实例)之间的加减运算。
datetime.timedelta类的定义
class datetime.timedelta(days=0, seconds=0, microseconds=0, milliseconds=0, hours=0, weeks=0)
所有参数都是默认参数,因此都是可选参数。参数的值可以是整数或浮点数,也可以是正数或负数。内部值存储days、seconds 和 microseconds,其他所有参数都将被转换成这3个单位:
1毫秒转换为1000微秒
1分钟转换为60秒
1小时转换为3600秒
1周转换为7天
然后对这3个值进行标准化,使得它们的表示是唯一的:
microseconds : [0, 999999]
seconds : [0, 86399]
days : [-999999999, 999999999]
类属性:
类属性名称
描述
timedelta.min
timedelta(-999999999)
timedelta.max
timedelta(days=999999999, hours=23, minutes=59, seconds=59, microseconds=999999)
timedelta.resolution
timedelta(microseconds=1)
实例方法和属性:
实例方法/属性名称
描述
td.days
天 [-999999999, 999999999]
td.seconds
秒 [0, 86399]
td.microseconds
微秒 [0, 999999]
td.total_seconds()
时间差中包含的总秒数,等价于: td / timedelta(seconds=1)
5 总结
对于Python中时间、日期模块的应用主要集中在time模块和datetime模块中,其中涉及到的方法和属性有些多容易混淆,可以以time模块为出发点,只要理清time模块中3种时间格式之间的关系,就容易记忆了。
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