datetime类是Python处理日期和时间的标准库。datetime是date与time的结合体，包括date与time的所有信息。
它的构造函数如下：
datetime.datetime(year, month, day[, hour[, minute[, second[, microsecond[, tzinfo]]]]])
import time
from datetime import datetime, timedelta, timezone
1 datetime类定义的类属性与方法
1.1 datetime.min、datetime.max
datetime所能表示的最小值与最大值。
print('datetime.max:' + str(datetime.max))
#datetime.max: 9999-12-31 23:59:59.999999
print('datetime.min:' + str(datetime.min))
#datetime.min: 0001-01-01 00:00:00
1.2 datetime.resolution
datetime最小单位。
print('datetime.resolution:' + str(datetime.resolution))
#datetime.resolution: 0:00:00.000001
1.3 datetime.today()
返回一个表示当前本地时间的datetime对象。
print('today():' + str(datetime.today()))
#today(): 2017-07-16 18:00:05.346294
1.4 datetime.now([tz])
返回一个表示当前本地时间的datetime对象，如果提供了参数tz，则获取tz参数所指时区的本地时间。
print('now():' + str(datetime.now()))
#now(): 2017-07-16 18:00:05.346293
1.5 datetime.utcnow()
返回一个当前utc时间(世界标准时间)的datetime对象。（utc时间与北京时区相差8小时）
print('utcnow():' + str(datetime.utcnow()))
#utcnow(): 2017-07-16 10:00:05.346293
1.6 datetime.fromtimestamp(timestamp[,tz])
根据时间戮，创建一个datetime对象，参数tz指定时区信息。
print('fromtimestamp(tmstmp):' + str(datetime.fromtimestamp(time.time())))
#fromtimestamp(tmstmp): 2017-07-16 18:00:05.346294
1.7 datetime.utcfromtimestamp(timestamp)
根据时间戮，创建一个datetime对象。
print('utcfromtimestamp(tmstmp):' + str(datetime.utcfromtimestamp(time.time())))
#utcfromtimestamp(tmstmp):2017-07-16 10:00:05.346294
1.8 datetime.combine(date, time)
根据date和time，创建一个datetime对象。
d = date(2017,6,12)
t = time(18,04,25)
print('datetime.combine(date,time):' + str(datetime.combine(d,t)))
#datetime.combine(date,time): 2017-06-12 18:04:25
1.9 datetime.strptime(date_string, format)
将格式字符串转换为datetime对象。
print(datetime.strptime("2017-07-16 18:06:19", "%Y-%m-%d %H:%M:%S"))
#2017-07-16 18:06:19
2 datetime类提供的实例方法与属性
dt = datetime.strptime("2017-07-16 19:14:36", "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(dt.year) # 2017
print(dt.month) # 7
print(dt.day) # 16
print(dt.hour) # 19
print(dt.minute) # 14
print(dt.second) # 36
print(dt.microsecond) # 0
print(dt.tzinfo) # None
print(dt.date()) # 2017-07-16
print(dt.time()) # 19:14:36
print(dt.replace(year=2018)) # 2018-07-16 19:14:36
print(dt.weekday()) # 6
print(dt.isocalendar()) # (2017, 28, 7)
print(dt.timetuple())
#返回日期对应的time.struct_time对象(类似于time模块的time.localtime())
#time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=7, tm_mday=16, tm_hour=19, tm_min=14, tm_sec=36, tm_wday=6, tm_yday=197, tm_isdst=-1)
print(dt.utctimetuple())
#返回UTC日期对应的time.struct_time对象
#time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=7, tm_mday=16, tm_hour=19, tm_min=14, tm_sec=36, tm_wday=6, tm_yday=197, tm_isdst=0)
print(dt.toordinal())
#736526，返回日期对应的Gregorian Calendar日期
3 格式字符串datetime.strftime(format)
| 变量 | 说明 |
|---|---|
| %a | 星期的简写。如星期三为Web |
| %A | 星期的全写。如星期三为Wednesday |
| %b | 月份的简写。如4月份为Apr |
| %B | 月份的全写。如4月份为April |
| %c | 日期时间的字符串表示。（如：04/07/10 10:43:39） |
| %d | 日在这个月中的天数（是这个月的第几天） |
| %f | 微秒（范围[0,999999]） |
| %H | 小时（24小时制，[0,23]） |
| %I | 小时（12小时制，[0,11]） |
| %j | 日在年中的天数 [001,366]（是当年的第几天） |
| %m | 月份（[01,12]） |
| %M | 分钟（[00,59]） |
| %p | AM或者PM |
| %S | 秒（范围为[00,61]） |
| %U | 周在当年的周数当年的第几周，星期天作为周的第一天 |
| %w | 今天在这周的天数，范围为[0,6]，6表示星期天 |
| %W | 周在当年的周数（是当年的第几周），星期一作为周的第一天 |
| %x | 日期字符串（如：04/07/10） |
| %X | 时间字符串（如：10:43:39） |
| %y | 2个数字表示的年份 |
| %Y | 4个数字表示的年份 |
| %z | 与utc时间的间隔（如果是本地时间，返回空字符串） |
| %Z | 时区名称（如果是本地时间，返回空字符串） |
| %% | %% => % |
dt = datetime.now()
print('(%Y-%m-%d %H:%M:%S %f):'+ str(dt.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S %f')))
#(%Y-%m-%d %H:%M:%S %f): 2017-07-16 20:32:19 033740
print('(%Y-%m-%d %H:%M:%S %p):'+str(dt.strftime('%y-%m-%d %I:%M:%S %p')))
#(%Y-%m-%d %H:%M:%S %p): 17-07-16 08:32:19 PM
print('%%a: %s' % dt.strftime('%a'))
#%a: Sun
print('%%A: %s' % dt.strftime('%A'))
#%A: Sunday
print('%%b: %s' % dt.strftime('%b'))
#%b: Jul
print('%%B: %s' % dt.strftime('%B'))
#%B: July
print('日期时间%%c: %s' % dt.strftime('%c'))
#日期时间%c: Sun Jul 16 20:32:19 2017
print('日期%%x：%s' % dt.strftime('%x'))
#日期%x：07/16/17
print('时间%%X：%s' % dt.strftime('%X'))
#时间%X：20:32:19
print('今天是这周的第%s天' % dt.strftime('%w'))
#今天是这周的第0天
print('今天是今年的第%s天' % dt.strftime('%j'))
#今天是今年的第197天
print('今周是今年的第%s周' % dt.strftime('%U'))
#今周是今年的第29周
4 日期和时间的常用操作
4.1 获取当前、指定日期和时间
now = datetime.now() # 获取当前datetime
print(now)
#2017-07-19 00:19:26.661741
print(type(now))
#<class 'datetime.datetime'>
datetime.now()返回当前日期和时间，其类型是datetime。
要指定某个日期和时间，我们直接用参数构造一个datetime：
dt = datetime(2017,7,19,8,30) # 用指定日期时间创建datetime
print(dt)
#2017-07-19 08:30:00
4.2 datetime和timestamp互相转换
在计算机中，时间实际上是用数字表示的。我们把1970年1月1日 00:00:00 UTC+00:00时区的时刻称为epoch time，记为0（1970年以前的时间timestamp为负数），当前时间就是相对于epoch time的秒数，称为timestamp。
可认为：timestamp = 0 = 1970-1-1 00:00:00 UTC+0:00。对应的北京时间是：timestamp = 0 = 1970-1-1 08:00:00 UTC+8:00。
可见timestamp的值与时区毫无关系，因为timestamp一旦确定，其UTC时间就确定了，转换到任意时区的时间也是完全确定的，这就是为什么计算机存储的当前时间是以timestamp表示的，因为全球各地的计算机在任意时刻的timestamp都是完全相同的。
把一个datetime类型转换为timestamp只需要简单调用timestamp()方法：
dt = datetime(2017,7,19,8,30) # 用指定日期时间创建datetime
dt.timestamp() # 把datetime转换为timestamp
#1500424200.0
将1500424200.0秒转换为年份，得到47.57813926940639年，对应的就是1970+47=2017年。
要把timestamp转换为datetime，使用datetime提供的fromtimestamp()方法：
t = 1500424200.0
print(datetime.fromtimestamp(t))
#2017-07-19 08:30:00
timestamp是一个浮点数，它没有时区的概念，而datetime是有时区的。上述转换是在timestamp和本地时间做转换。本地时间是指当前操作系统设定的时区。
例如北京时区是东8区，则本地时间：2017-07-19 08:30:00，实际上就是UTC+8:00时区的时间：2017-07-19 08:30:00 UTC+8:00。而此刻的格林威治标准时间与北京时间差了8小时，也就是UTC+0:00时区的时间应该是：2017-07-19 00:30:00 UTC+0:00。
timestamp也可以直接被转换到UTC标准时区的时间：
t = 1500424200.0
print(datetime.fromtimestamp(t)) # 本地时间
#2017-07-19 08:30:00
print(datetime.utcfromtimestamp(t)) # UTC时间
#2017-07-19 00:30:00
注意：某些编程语言（如Java和JavaScript）的timestamp使用整数表示毫秒数，这种情况下只需要把timestamp除以1000就得到Python的浮点表示方法。
4.3 str和datetime互相转换
很多时候，用户输入的日期和时间是字符串，要处理日期和时间，首先必须把str转换为datetime。转换方法是通过datetime.strptime()实现，需要一个日期和时间的格式化字符串：
str2day = datetime.strptime('2017-7-19 12:20:30', '%Y-%m-%d %H:%M:%S')
print(str2day)
#2017-07-19 12:20:30
转换后的datetime是没有时区信息的，只是根据给定的字符串，进行转换而已。
如果已经有了datetime对象，要把它格式化为字符串显示给用户，就需要转换为str，转换方法是通过strftime()实现的，同样需要一个日期和时间的格式化字符串：
now = datetime.now()
print(now.strftime('%a, %b %d %H:%M'))
#Wed, Jul 19 00:49
4.4 datetime加减
对日期和时间进行加减实际上就是把datetime往后或往前计算，得到新的datetime。加减可以直接用+和-运算符，不过需要导入timedelta这个类：
now = datetime.now()
#now
datetime.datetime(2017, 7, 19, 0, 53, 2, 335063)
now + timedelta(hours=10)
#datetime.datetime(2017, 7, 19, 5, 53, 2, 335063)
now - timedelta(days=2)
#datetime.datetime(2017, 7, 17, 0, 53, 2, 335063)
now + timedelta(days=3, hours=10)
#datetime.datetime(2017, 7, 22, 10, 53, 2, 335063)
可见，使用timedelta你可以很容易地算出前几天和后几天的时刻。
4.5 本地时间转换为UTC时间
本地时间是指系统设定时区的时间，例如北京时间是UTC+8:00时区的时间，而UTC时间指UTC+0:00时区的时间。
一个datetime类型有一个时区属性tzinfo，但是默认为None，所以无法区分这个datetime到底是哪个时区，除非强行给datetime设置一个时区：
tz_utc_8 = timezone(timedelta(hours=8)) # 创建时区UTC+8:00
now = datetime.now()
now
#datetime.datetime(2017, 7, 19, 1, 17, 59, 785108)
dt = now.replace(tzinfo=tz_utc_8) # 强制设置为UTC+8:00
dt
#datetime.datetime(2017, 7, 19, 1, 17, 59, 785108, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(0, 28800)))
如果系统时区恰好是UTC+8:00，那么上述代码就是正确的，否则，不能强制设置为UTC+8:00时区。
4.6 时区转换
先通过utcnow()拿到当前的UTC时间，再转换为任意时区的时间：
- 拿到UTC时间，并强制设置时区为UTC+0:00:
utc_dt = datetime.utcnow().replace(tzinfo=timezone.utc)
print(utc_dt)
#2017-07-18 17:21:31.636243+00:00
- astimezone()将转换时区为北京时间:
bj_dt = utc_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours=8)))
print(bj_dt)
#2017-07-19 01:21:31.636243+08:00
- astimezone()将转换时区为东京时间:
tokyo_dt = utc_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours=9)))
print(tokyo_dt)
#2017-07-19 02:21:31.636243+09:00
- astimezone()将bj_dt转换时区为东京时间:
tokyo_dt2 = bj_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours=9)))
print(tokyo_dt2)
#2017-07-19 02:21:31.636243+09:00
时区转换的关键在于，拿到一个datetime时，要获知其正确的时区，然后强制设置时区，作为基准时间。利用带时区的datetime，通过astimezone()方法，可以转换到任意时区。
注意：不是必须从UTC+0:00时区转换到其他时区，任何带时区的datetime都可以正确转换，例如上述bj_dt到tokyo_dt的转换。
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