作者：Peter
来源：Python编程时光
在生活和工作中，我们每个人每天都在和时间打交道：
早上什么时候起床？
地铁几分钟来一趟？
中午什么时候开始午休？
明天是星期几？
距离上次买衣服已经2个月呢？
领导让我给代码加上一个定时任务的功能，怎么办？
不同的情况会遇到不同的时间问题：具体时间点、时间间隔、星期等，无时不刻我们在和时间碰撞。本文将利用Python对时间相关的类，及其方法与属性等进行详细的讲解
1. 时间戳
1.1时间戳简介
在正式讲解时间的相关函数之前，我们必须先一个概念：时间戳。本文中特指unix时间戳。
时间戳Timestamp是指在一连串的数据中加入辨识文字，如时间或者日期等，用以保障本地数据更新顺序和远程的一致。
unix时间戳是从1970年1月1日（UTC/GMT的午夜）开始所经过的秒数，不考虑闰秒。1970-01-01就是经常我们在MySQL中时间为空的时候，转化空的时间戳之后得到的时间。一个小时表示为UNIX时间戳格式为：3600秒；一天表示为UNIX时间戳为86400秒，闰秒不计算。具体的对照表如下：
1.2时间戳转化网站
下面介绍几个时间戳和具体时间之间相互转化的网站：
1、站长工具：https://tool.chinaz.com/tools/unixtime.aspx
2、在线工具：https://tool.lu/timestamp/
3、Json在线解析：https://www.sojson.com/unixtime.html
4、Unix时间戳在线转换（菜鸟工具）：https://c.runoob.com/front-end/852
5、北京时间（时间与时间戳互换工具）：http://www.beijing-time.org/shijianchuo/
介绍完时间戳的基本知识，下面重点讲解3个与时间和日期相关的Python库：
calendar
time
datetime
2.calendar
calendar的中文意思是"日历"，所以它其实适合进行日期，尤其是以日历的形式展示。
2.1模块内容
下面举例说明：
2.2calendar
我们显示即将过去2020年的日历，使用默认的参数：
import calendar
year = calendar.calendar(2020)
print(year)
改变参数再来显示一次：
year = calendar.calendar(2020,w=3,l=1,c=8)
print(year)
我们发现整个日历变宽了，而且星期的英文也是3个字母来显示的，解释一下3个参数的含义：
c：每月间隔距离
w：每日宽度间隔
l：每星期行数
其中每行长度为：21*w+18+2*c，3个月一行
最后，看看即将到来的2021年日历：
2.3isleap(year)
该函数的作用是判断某个年份到底是不是闰年。如果是则返回True，否则返回的是False。
普通年份能够被4整除，但是不能被100整除，称之为普通闰年
年份是整百数的，必须能够被400整除，称之为世纪闰年
2.4leapdays(y1,y2)
判断两个年份之间有多少个闰年，包含y1，但是不包含y2，类似Python切片中的包含头部不包含尾部
2.5month(year,month,w=2,l=1)
该函数返回的是year年的month月的日历，只有两行标题，一周一行。每日间隔宽度为w个字符，每行的长度为7*w + 6，其中l是每星期的行数
首先看看默认效果；
接下来我们改变w和l两个参数：
1、改变w，我们发现星期的表示变成了3个字母；同时每天之间的间隔变宽了（左右间隔）
2、改变参数l，我们发现每个星期之前的间隔（上下）变宽了
2.6monthcalendar(year,month)
通过列表的形式返回year年month月的日历，列表中还是列表形式。每个子列表是一个星期。如果没有本月的日期则用0表示。每个子列表都是从星期1开始的，特点概括如下：
每个子列表代表的是一个星期
从星期一到星期日，没有出现在本月的日期用0代替
我们还是以2020年12月份为例：
和上面的日历进行对比，我们发现：出现0的位置的确是没有出现在12月份中
我们再看看2020年3月份的日历：
2.7monthrange(year,month)
该函数返回的结果是一个元组，元组中有两个数值(a,b)
数值a代表的是该月从星期几开始；规定6代表星期天，取值为0-6
数值b代表该月总共有多少天
通过一个例子来讲解，还是以2020年12月份为例：
结果中的1表示12月份从星期2开始（0-6，6代表星期日），该月总共31天
2.8weekday(y,m,d)
weekday方法是输入年月日，我们便可知道这天是星期几；返回值是0-6，0代表星期1，6代表星期天
通过一个例子来讲解，以12月12号为例：
双12是星期六，返回的结果是5，5代表的就是星期六，刚好吻合。
3.time
time模块是涉及到时间功能中最常用的一个模块，在Python的相关时间需求中经常会用到，下面具体讲解该模块的使用方法。
3.1模块内容
先看模块的整体使用
3.2time
time.time()是获取当前的时间，更加严格地说，是获取当前时间的时间戳。
再次理解时间戳：它是以1970年1月1日0时0份0秒为计时起点，计算到当前的时间长度（不考虑闰秒）
3.3localtime
time.localtime是打印当前的时间，得到的结果是时间元组，具体含义：
笔记：结果是时间元组
time.localtime的参数默认是time.time()的时间戳，可以自己输入某个时间戳来获取其对应的时间
默认当前时间戳
指定某个时间戳
3.4gmtime
localtime()得到的是本地时间，如果需要国际化，使用gmtime()，最好是使用格林威治时间。
格林威治标准时间：位于英国伦敦郊区的皇家格林威治天文台的标准时间，本初子午线经过那里。
3.5asctime
time.asctime的参数为空时，默认是以time.localtime的值为参数，得到当前的日期、时间、星期；另外，我们也可以自己设置参数，参数是时间元组
使用当前时间的默认时间元组localtime
自己指定一个时间元组
获取当前时间的具体时间和日期：
3.6ctime
ctime的参数默认是时间戳；如果没有，也可以指定一个时间戳
3.7mktime
mktime()也是以时间元组为参数的，它返回的是时间戳，相当于是localtime的逆向过程：
3.8strftime
strftime()是按照我们指定的格式将时间元组转化为字符串；如果不指定时间元组，默认是当前时间localtime()。常用到的时间格式见下表：
我们举例说明：
字符串中的分隔符我们可以任意指定
可以同时显示年月日时分秒等
3.9strptime
strptime()是将字符串转化为时间元组，我们需要特别注意的是，它有两个参数：
待转化的字符串
时间字符串对应的格式，格式就是上面👆表中提到的
4.datetime
虽然time模块已经能够解决很多的问题，但是实际工作和业务需求中需要更多的工具，让我们使用起来更方便和快捷，datetime便是其中一个很好用的模块。datetime模块中几个常用的类如下：
date：日期类，常用属性：year/month/daytime：时间类，常用属性：hour/minute/second/microseconddatetime：日期时间类timedelta：时间间隔，即两个时间点之间的时间长度tzinfo：时区类
4.1模块内容
4.2date
首先我们引入date类，并创建一个日期对象：
1、然后我们可以操作这个日期对象的各种属性：后面加上()
print("当前日期：",today) # 当前日期
print("当前日期(字符串)：",today.ctime()) # 返回日期的字符串
print("时间元组信息：",today.timetuple()) # 当前日期的时间元组信息
print("年：",today.year) # 返回today对象的年份
print("月：",today.month) # 返回today对象的月份
print("日：",today.day) # 返回today对象的日
print("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
# 结果显示
当前日期： 2020-12-25
当前日期(字符串)：Fri Dec 25 00:00:00 2020
时间元组信息：time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=12, tm_mday=25, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=4, tm_yday=360, tm_isdst=-1)
年： 2020
月： 12
日： 25
星期： 4
公历序数： 737784
年/周数/星期： (2020, 52, 5)
2、date类中时间和时间戳的转换：
具体时间的时间戳转成日期：
3、格式化时间相关，格式参照time模块中的strftime方法
from datetime import datetime, date, time
today = date.today()
print(today)
# 2020-12-26 默认连接符号是-
print(today.strftime("%Y/%m/%d")) # 指定连接符
# 2020/12/26
print(today.strftime("%Y:%m:%d"))
# 2020:12:26
print(today.strftime("%Y/%m/%d %H:%M:%S")) # 转化为具体的时间
# 2020/12/26 00:00:00
4、修改日期使用replace方法
4.3time
time类也是要生成time对象，包含hour、minute、second、microsecond，我们还是通过例子来学习：
from datetime import time
t = time(10,20,30,40)
print(t.hour) # 时分秒
print(t.minute)
print(t.second)
print(t.microsecond) # 微秒
# 结果
10
20
30
40
4.4datetime
datetime类包含date类和time类的全部信息，下面👇是类方法相关的：
from datetime import datetime
print(datetime.today())
print(datetime.now())
print(datetime.utcnow())# 返回当前UTC日期和时间的datetime对象
print(datetime.fromtimestamp(1697302830)) # 时间戳的datetime对象
print(datetime.fromordinal(699000) )
print(datetime.combine(date(2020,12,25), time(11,22,54))) # 拼接日期和时间
print(datetime.strptime("2020-12-25","%Y-%m-%d"))
# 结果
2020-12-25 23:24:42.481845
2020-12-25 23:24:42.482056
2020-12-25 15:24:42.482140
2023-10-15 01:00:30
1914-10-19 00:00:00
2020-12-25 11:22:54
2020-12-25 00:00:00
再看看相关对象和属性相关：
from datetime import datetime
d = datetime(2020,12,25,11,24,23)
print(d.date())
print(d.time())
print(d.timetz()) # 从datetime中拆分出具体时区属性的time
print(d.replace(year=2021,month=1)) # 替换
print(d.timetuple()) # 时间元组
print(d.toordinal()) # 和date.toordinal一样
print(d.weekday())
print(d.isoweekday())
print(d.isocalendar())
print(d.isoformat())
print(d.strftime("%Y-%m-%d :%H:%M:%S"))
# 结果
2020-12-25
11:24:23
11:24:23
2021-01-25 11:24:23
time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=12, tm_mday=25, tm_hour=11, tm_min=24, tm_sec=23, tm_wday=4, tm_yday=360, tm_isdst=-1)
737784
4
5
(2020, 52, 5)
2020-12-25T11:24:23
2020-12-25 :11:24:23
4.5timedelta
timedelta对象表示的是一个时间段，即两个日期date或者日期时间datetime之间的差；支持参数：weeks、days、hours、minutes、seconds、milliseconds、microseconds
4.6tzinfo
本地时间指的是我们系统本身设定时区的时间，例如中国处于北京时间，常说的东八区UTC+8:00。datetime类有一个时区属性tzinfo。
tzinfo是一个关于时区信息的类，是一个抽象的基类，不能直接被实例化来使用。它的默认值是None，无法区分具体是哪个时区，需要我们强制指定一个之后才能使用。
因为本身系统的时区刚好在中国处于东八区，所以上述代码是能够正常运行的，结果也是OK的。那如果我们想切换到其他时区的时间，该如何操作呢？这个时候我们需要进行时区的切换。
1、我们先通过utcnow()获取到当前的UTC时间
utc_now = datetime.utcnow().replace(tzinfo=timezone.utc) # 指定utc时区
print(utc_now)
# 结果
2020-12-26 01:36:33.975427+00:00
2、通过astimezone()将时区指定为我们想转换的时区，比如东八区（北京时间）：
# 通过astimezone切换到东八区
beijing = utc_now.astimezone(timezone(timedelta(hours=8)))
print(beijing)
# 结果
2020-12-26 09:36:33.975427+08:00
用同样的方法切到东九区，东京时间：
# UTC时区切换到东九区：东京时间
tokyo = utc_now.astimezone(timezone(timedelta(hours=9)))
print(tokyo)
# 结果
2020-12-26 10:36:33.975427+09:00
还可以直接从北京时间切换到东京时间：
# 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)
# 结果
2020-12-26 10:36:33.975427+09:00
5.常用时间转化
下面介绍几个工作中用到的时间转化小技巧：
时间戳转日期
日期转时间戳
格式化时间
指定格式获取当前时间
5.1时间戳转成日期
时间戳转成具体时间，我们需要两个函数：
time.localtime：将时间戳转成时间元组形式time.strftime：将时间元组数据转成我们需要的形式
import time
now_timestamp = time.time() # 获取当前时间的时间戳
# 时间戳先转成时间元组，strftime在转成指定格式
now_tuple = time.localtime(now_timestamp)
time.strftime("%Y/%m/%d %H:%M:%S", now_tuple)
# 结果
'2020/12/26 11:19:01'
假设我们指定一个具体的时间戳来进行转换：
import time
timestamp = 1608852741 # 指定时间戳
a = 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
# 结果
时间元组数据：time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=12, tm_mday=25, tm_hour=7, tm_min=32, tm_sec=21, tm_wday=4, tm_yday=360, tm_isdst=0)
'2020/12/25 07:32:21'
如果我们不想指定具体的格式，只想获取时间戳对应的时间，直接通过time.ctime即可：
import time
time.ctime(1608852741)
# 结果
'Fri Dec 25 07:32:21 2020'
5.2日期时间转成时间戳
日期时间转成时间戳格式，我们需要使用两个方法：
strptime()：将时间转换成时间数组mktime()：将时间数组转换成时间戳
通过具体的案例来学习一下：
date = "2020-12-26 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")
# 2、查看时间数组数据
print("时间数组：", date_array)
# 3、mktime时间数组转成时间戳
time.mktime(date_array)
# 结果
时间数组：time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=12, tm_mday=26, tm_hour=11, tm_min=45, tm_sec=34, tm_wday=5, tm_yday=361, tm_isdst=-1)
1608954334.0
5.3格式化时间
工作需求中有时候给定的时间格式未必是我们能够直接使用，所以可能需要进行格式的转换，需要使用两个方法：
strptime()：将时间转换成时间数组strftime()：重新格式化时间
通过案例来进行学习：
import time
old = "2020-12-12 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(20201212-20:28:54)
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)
# 结果
原格式时间： 2020-12-12 12:28:45
新格式时间： 20201212-12:28:45
5.4指定格式获取当前时间
为了能够获取到指定格式的当前时间，我们分为3个步骤：
time.time()：获取当前时间time.localtime()：转成时间元组time.strftime()：重新格式化时间
通过一个案例来学习：
# 1、时间戳
old_time = time.time()
# 2、时间元组
time_array = time.localtime(old_time)
# 3、指定格式输出
new_time = time.strftime("%Y/%m/%d %H:%M:%S", time_array)
print(new_time)
# 结果
2020/12/26 11:56:08
6.总结
本文通过各种案例详细介绍了Python中关于时间输出和转化的3个模块：calendar、time、datetime，最后总结了4个工作中常用的时间转化技巧，希望对大家掌握Python中的时间输出和转化有所帮助，不再被时间困扰。
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