python中處理時(shí)間的模塊有三個(gè)鸵赫，datetime, time,calendar抵蚊，融匯貫通三個(gè)模塊航邢，才能隨心所欲地用python處理時(shí)間耕赘。本文就是為此而寫(xiě)，文章著重點(diǎn)在于梳理出三個(gè)模塊的設(shè)計(jì)脈絡(luò)膳殷，便于大家記憶里面的api操骡。在需要的時(shí)候能夠去查找相應(yīng)的方法九火。但由于calendar模塊使用不多，限于篇幅册招，本文沒(méi)有涉及岔激。
1.概述
datetime模塊主要是用來(lái)表示日期的，就是我們常說(shuō)的年月日時(shí)分秒是掰，calendar模塊主要是用來(lái)表示年月日虑鼎，是星期幾之類的信息，time模塊主要側(cè)重點(diǎn)在時(shí)分秒键痛，粗略從功能來(lái)看炫彩，我們可以認(rèn)為三者是一個(gè)互補(bǔ)的關(guān)系，各自專注一塊絮短。方便用戶依據(jù)不同的使用目的選用趁手的模塊江兢。
2.從time模塊說(shuō)起
為了學(xué)習(xí)time模塊，我們需要先知道幾個(gè)與時(shí)間相關(guān)的概念：
1)丁频，epoch
假設(shè)我們要將時(shí)間表示成毫秒數(shù)杉允，比方說(shuō)1000000毫秒，那有一個(gè)問(wèn)題必須解決席里，這個(gè)1000000毫秒的起點(diǎn)是什么時(shí)間叔磷，也就是我們的時(shí)間基準(zhǔn)點(diǎn)是什么時(shí)間？好比我說(shuō)你身高1.8米奖磁，那這個(gè)身高是指相對(duì)于你站立的地面說(shuō)的世澜。這個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)點(diǎn)就是epoch，在Unix系統(tǒng)中署穗，這個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)就是1970年1月1日0點(diǎn)整那個(gè)時(shí)間點(diǎn)寥裂。
2),GMT, UTC
上面我們說(shuō)epoch表示1970年的起始點(diǎn)，那這個(gè)1970年又是相對(duì)于哪個(gè)基準(zhǔn)時(shí)間呢案疲？一般來(lái)說(shuō)封恰，就是相對(duì)于格林尼治時(shí)間，也叫做GMT(Greenwich Mean Time)時(shí)間褐啡，還叫做UTC(Coordinated Universal Time)诺舔，為啥一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)有兩個(gè)名字？歷史上备畦，先有的GMT,后有的UTC.
UTC是我們現(xiàn)在用的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)低飒，GMT是老的時(shí)間計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。UTC是根據(jù)原子鐘來(lái)計(jì)算時(shí)間懂盐，而GMT是根據(jù)地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)來(lái)計(jì)算時(shí)間褥赊。
所以，可以認(rèn)為UTC是真正的基準(zhǔn)時(shí)間莉恼，GMT相對(duì)UTC的偏差為0拌喉。
在實(shí)際中速那，我們的計(jì)算機(jī)中有一個(gè)硬件模塊RCT，里面會(huì)實(shí)時(shí)記錄UTC 時(shí)間尿背，該模塊有單獨(dú)的電池供電端仰，即使關(guān)機(jī)也不影響。
有了epoch這個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)田藐，又有了UTC這個(gè)基準(zhǔn)的基準(zhǔn)荔烧，我們就可以精確地表示一個(gè)時(shí)間了。
3),DST, tzone
盡管我們已經(jīng)可以精確地表示一個(gè)時(shí)間汽久，很多情況下鹤竭，我們還是要根據(jù)地區(qū)實(shí)際情況對(duì)時(shí)間進(jìn)行一個(gè)調(diào)整，最常見(jiàn)的就是時(shí)區(qū)回窘，tzone诺擅，相信大家都比較熟悉市袖。
此時(shí)啡直，當(dāng)我們說(shuō)5點(diǎn)5分這個(gè)時(shí)間時(shí)，還需加上是哪個(gè)時(shí)區(qū)的5點(diǎn)5分才能精確說(shuō)明一個(gè)時(shí)間苍碟。
另外一個(gè)對(duì)時(shí)間做出調(diào)整的就是DST.
DST 全稱是Daylight Saving Time酒觅，是說(shuō)，為了充分利用日光微峰，減少用電舷丹，人為地對(duì)時(shí)間做出一個(gè)調(diào)整，這取決于不同國(guó)家和地區(qū)的政策法規(guī)蜓肆。比如說(shuō)颜凯，假設(shè)你冬天7點(diǎn)天亮起床，但夏天6點(diǎn)天亮仗扬，那么在夏天到來(lái)時(shí)人為將時(shí)間加1個(gè)小時(shí)症概，這樣就可以讓你還是覺(jué)得7點(diǎn)起床，但實(shí)際上是提前一個(gè)小時(shí)了早芭。
那么彼城，好奇的我們，一定要問(wèn)一問(wèn)退个，python是如何知道tzone和DST這兩個(gè)的值呢募壕？答案是通過(guò)環(huán)境變量。
這里我們只以linux為例來(lái)說(shuō)明一下语盈。
在linux中有TZ環(huán)境變量舱馅，其值類似這樣:
CST+08EDT,M4.1.0,M10.5.0，這個(gè)字符串可以做如下解讀刀荒，用空格分開(kāi)他們习柠，分成三部分
CST+08 EDT, M4.1.0,M10.5.0
第一部分中的CST表示時(shí)區(qū)的名字匀谣，即China Standard Time，也就是我們說(shuō)的北京時(shí)間资溃，+8表示北京時(shí)間減去8小時(shí)就是UTC時(shí)間
第二部分EDT表示DST的名字武翎，我們說(shuō)DST是因各個(gè)國(guó)家地區(qū)的政策法規(guī)不同而不同的，EDT后面也可以像CST后面一樣加一個(gè)時(shí)間調(diào)整值溶锭，但由于我們國(guó)內(nèi)只在86年到92年實(shí)行過(guò)一段時(shí)間DST宝恶，現(xiàn)在已經(jīng)廢止，所以后面不用加調(diào)整時(shí)間趴捅。
第三部分表示的是實(shí)行DST的開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間垫毙，我們就不細(xì)解讀了。
4)拱绑，時(shí)間的表示综芥，獲取，轉(zhuǎn)換
time模塊中獲取時(shí)間的基本方法是
t = time.time()
它返回的是從epoch到現(xiàn)在的秒數(shù)(用浮點(diǎn)數(shù)表示)猎拨，用的是UTC時(shí)間膀藐。
我們自然而然地想把這個(gè)秒數(shù)轉(zhuǎn)為年月日時(shí)分秒的形式，而這種轉(zhuǎn)換又分兩種红省，一種還是用UTC時(shí)間额各，一種用我們所在時(shí)區(qū)進(jìn)行調(diào)整后的時(shí)間。
time模塊給我們提供了兩個(gè)方法吧恃，
time. gmtime(t)
time.localtime(t)
二者都返回一個(gè)類struct_time的實(shí)例虾啦，該實(shí)例具有如下屬性:
相比用秒數(shù)表示的時(shí)間，這樣的表示更適合我們理解痕寓。
這兩個(gè)函數(shù)如果調(diào)用時(shí)不傳參數(shù)傲醉，它們內(nèi)部會(huì)調(diào)用time.time()，并用返回的秒數(shù)做轉(zhuǎn)換呻率。
相反的硬毕，python同樣提供了將這兩種struct_time轉(zhuǎn)為秒數(shù)的方法。
calendar.timegm()方法用來(lái)把UTC的struct_time(gmtime的返回對(duì)象)轉(zhuǎn)為從epoch開(kāi)始的秒數(shù)
time.mktime()用來(lái)把用時(shí)區(qū)調(diào)整過(guò)的struct_time(即localtime的返回對(duì)象)對(duì)象轉(zhuǎn)為從epoch開(kāi)始的秒數(shù)
也就是說(shuō)mktime方法會(huì)先找到系統(tǒng)中的時(shí)區(qū)和DST信息筷凤，并利用這個(gè)信息對(duì)struct_time進(jìn)行調(diào)整后再換算成秒數(shù)昭殉。
另一種常見(jiàn)的需求是在時(shí)間和表示時(shí)間的字符串之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
time模塊中的strftime和strptime就是做這個(gè)用的藐守。
看名字大家就應(yīng)該知道它們的含義挪丢，
strftime 即 string format time，用來(lái)將時(shí)間格式化成字符串
strptime 即string parse time卢厂，用來(lái)將字符串解析成時(shí)間乾蓬。
需要注意的是，這里的時(shí)間都是struct_time對(duì)象慎恒。
關(guān)于怎么格式化時(shí)間任内，是很簡(jiǎn)單的知識(shí)撵渡，這里就借用官網(wǎng)文檔的內(nèi)容了。
除了這兩個(gè)函數(shù)死嗦，time模塊中還提供了兩個(gè)簡(jiǎn)便方法趋距，來(lái)幫助將時(shí)間轉(zhuǎn)為字符串
asctime用來(lái)將一個(gè)struct_time對(duì)象轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)24字符的字符串，如下所示:
Sun Jun 20 23:21:05 1993
ctime方法與asctime作用相同越除，只不過(guò)它接收的是秒數(shù)节腐，在內(nèi)部，會(huì)先把秒數(shù)通過(guò)localtime轉(zhuǎn)為struct_time摘盆，再往后就與asctime一樣了翼雀。
以上就是time模塊的核心內(nèi)容，我嘗試用一個(gè)口訣幫助記憶這些API
time點(diǎn)time得秒數(shù)
傳入gm, local time得struct_time
要想變回原秒數(shù)
你得傳回calendar.timegm和time. mktime
string f和string p
格式化時(shí)間靠哥倆
你要還是嫌費(fèi)事
asctime ,ctime來(lái)助力
專門(mén)幫你轉(zhuǎn)字符串
前者接收struct_time
后者專門(mén)處理秒數(shù)
分工合作不費(fèi)力
學(xué)好time模塊基本功
做個(gè)時(shí)間的明白人孩擂！
下面狼渊，我們要開(kāi)始學(xué)習(xí)datetime模塊。
3.datetime模塊
1)类垦，概覽
time模塊解決了時(shí)間的獲取和表示狈邑，datetime模塊則進(jìn)一步解決了快速獲取并操作時(shí)間中的年月日時(shí)分秒信息的能力。
簡(jiǎn)單說(shuō)护锤，該模塊核心的類就三個(gè)官地，date類表示年月日酿傍，time類表示時(shí)分秒毫秒烙懦，這里不要和time模塊搞混淆了。一句順口溜可以幫助記清這個(gè)情況:
time里面沒(méi)time
藏在datetime里
編的是不是不咋地赤炒？嗯氯析，我也這么覺(jué)得。
datetime類就是date和time的組合莺褒。
有一點(diǎn)需要提前說(shuō)明一下掩缓，time類和datetime類都有一個(gè)屬性，它的值是一個(gè)tzinfo對(duì)象遵岩，里面包含了該time或者datetime的時(shí)區(qū)信息你辣，一般稱這個(gè)time或者datetime對(duì)象是aware的，它能夠準(zhǔn)確換算成自epoch開(kāi)始的秒數(shù)尘执。
如果該屬性設(shè)置為None舍哄，那么，這時(shí)的time對(duì)象或者datetime對(duì)象就沒(méi)有時(shí)區(qū)信息誊锭，具體它表示的是local time還是utc time表悬，需要我們自己在程序中去決定。
這里我們所說(shuō)的local time是指我們所在時(shí)區(qū)的時(shí)間丧靡， utc time指的就是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間蟆沫，也就是格林尼治時(shí)間籽暇。下文同。
請(qǐng)記住一點(diǎn)饭庞，date中是沒(méi)有時(shí)區(qū)信息的戒悠。
2)，從創(chuàng)建datetime開(kāi)始
創(chuàng)建datetime對(duì)象舟山，我最常用的辦法如下
dt=datetime.datetime.fromtimestamp(time.time())
以上救崔，time.time()獲得自epoch開(kāi)始的秒數(shù)，fromtimestamp方法會(huì)將這個(gè)秒數(shù)轉(zhuǎn)變成一個(gè)datetime對(duì)象捏顺。
這里有一個(gè)問(wèn)題六孵，這個(gè)datetime對(duì)象究竟是utc的還是local的？
答案是local的幅骄，這是該方法的默認(rèn)行為劫窒。如果你在fromtimestamp方法中傳入一個(gè)表示時(shí)區(qū)的參數(shù)，即tzinfo對(duì)象拆座，就會(huì)按傳入的時(shí)區(qū)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換主巍。
獲得表示當(dāng)前l(fā)ocal時(shí)間的datetime對(duì)象，還有兩個(gè)簡(jiǎn)便方法
datetime. datetime. now()
datetime. datetime. today()
以上我們得到的都是local的datetime對(duì)象挪凑，如何獲得utc的datetime對(duì)象呢孕索？有兩個(gè)辦法
datetime. datetime. utcfromtimestamp()
datetime. datetime. utcnow()
我們還可以從字符串中創(chuàng)建datetime對(duì)象，
方法為datetime.striptime(date_string, format)
其內(nèi)部還是先調(diào)用的time模塊中的striptime方法躏碳，獲取struct_time對(duì)象搞旭，再利用struct_time對(duì)象中的年月日時(shí)分秒信息構(gòu)建datetime對(duì)象。
同樣的菇绵，datetime類也提供了strftime()肄渗，asctime()，ctime()方法咬最，相信不說(shuō)你也知道是做什么的了翎嫡。
datetime類還提供了一個(gè)combine方法，用來(lái)將一個(gè)date對(duì)象和一個(gè)time對(duì)象組合成一個(gè)datetime對(duì)象永乌。
需要注意的是惑申，datetime模塊中出現(xiàn)timestamp時(shí)，一般可將其理解成time.time()返回的秒數(shù)
3)翅雏，date和time的創(chuàng)建
date對(duì)象的創(chuàng)建和datetime非常相似圈驼，
datetime. date. today()
datetime.date.fromtimestamp()都可以創(chuàng)建一個(gè)date對(duì)象。
當(dāng)然枚荣，你也可以通過(guò)構(gòu)造方法傳入年月日來(lái)創(chuàng)建date對(duì)象碗脊。
相比之下，time對(duì)象的創(chuàng)建就很有限，只能通過(guò)
datetime.time([hour[, minute[, second[, microsecond[, tzinfo]]]]])
這個(gè)方法創(chuàng)建衙伶。
4)祈坠，以上三個(gè)對(duì)象的操作和timedelta類
在實(shí)際使用中，我們有一大塊需求就是對(duì)日期進(jìn)行比較和加減運(yùn)算矢劲。得益于python的操作符重載能力赦拘，python中可以方便地對(duì)date對(duì)象之間，或者datetime對(duì)象之間進(jìn)行小于(<)比較和減法(-)操作芬沉。
注意躺同，這里僅限于同類對(duì)象之間，而且丸逸，不包括time對(duì)象之間蹋艺。
兩個(gè)date對(duì)象作減，或者兩個(gè)datetime對(duì)象之間作減黄刚，差值用一個(gè)timedelta對(duì)象表示捎谨。
同理，一個(gè)date 對(duì)象或者datetime對(duì)象也可以加或者減一個(gè)timedelta對(duì)象憔维。
一個(gè)timedelta對(duì)象含有三個(gè)屬性:days,seconds,
microseconds,days屬性可以取負(fù)值涛救，另外兩個(gè)屬性都只能是正值。
你可以用total_seconds()方法獲得一個(gè)timedelta對(duì)象的秒數(shù)表示业扒。
兩個(gè)timedelta對(duì)象之間可加检吆，可減，但不能做大小比較程储，因?yàn)檫@樣沒(méi)什么意義蹭沛。
一個(gè)timedelta對(duì)象還可以與整數(shù)相乘，或通過(guò)//操作與一個(gè)整數(shù)相除虱肄。
還可以取反致板，或者用abs函數(shù)獲得絕對(duì)值
4.無(wú)總結(jié)交煞，不進(jìn)步
本文的目的不在于詳細(xì)說(shuō)明python處理時(shí)間日期的api如何使用咏窿，而是想通過(guò)一個(gè)概覽的形式，讓大家抓住time和datetime模塊的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)素征，從而能夠清楚這些模塊提供了哪些能力集嵌，在需要的時(shí)候能夠想起來(lái)去用，至于查詳細(xì)的api御毅，應(yīng)該是可以輕松解決的根欧。
