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Python时间日期格式化之time与datetime模块总结!

Python时间日期格式化之time与datetime模块总结!

作者: 919b0c54458f | 来源:发表于2018-12-19 10:23 被阅读3次

    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

    d.month

    d.day

    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

    t.minute

    t.second

    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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