python中datetime模組詳解
timedelta
timedelta的例項化
一個timedalta物件代表了一個時間差，當兩個date或datetime進行相減操作時會返回一個timedelta物件，或者，我們也可以手動對其進行例項化，其建構函式的原型如下：
class datetime.timedelta([days[, seconds[, microseconds[, milliseconds[, minutes[, hours[, weeks]]]]]]])
其中，所有的引數都是可選的，並且預設為0，一般情況下，我們常用的是其中三個引數days、seconds、microseconds，如果我們傳遞了其他的幾個引數值，python會幫助我們自動轉換成上面三個引數，轉換的規則是：
- 1 millisecond（毫秒） 轉換成 1000 microseconds（微秒）
- 1 minute 轉換成 60 seconds
- 1 hour 轉換成 3600 seconds
- 1 week轉換成 7 days
如果我們在例項化的時候直接傳遞的是上面三個引數值，那麼也要注意下它們的取值範圍：
- 0 <= microseconds < 1000000
- 0 <= seconds < 3600*24 (一天的秒數)
- -999999999 <= days <= 999999999
那麼，如果我們在傳遞這三個引數的時候超出了這個範圍會有什麼問題嗎，答案是不一定，例如：
>>> tmp = datetime.timedelta(seconds=86400) >>> tmp.days 1 >>> tmp.seconds 0
可以看到，如果超過範圍，python是會幫我們自動轉換的，但是如果days引數超出範圍會有什麼結果呢?
>>> ee = datetime.timedelta(days=1000000000)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
OverflowError: days=1000000000; must have magnitude <= 999999999
所以，只有days是不能超出範圍的，否則會丟擲OverflowError異常。
在例項化的時候，引數不僅僅可以是整數，也可以是浮點數、正數或者負數，當引數為負數的時候，要特別注意，因為生成的樣式也許與我們設想的不太一致
>>> tmp = datetime.timedelta(microseconds=-1)
>>> tmp.days, tmp.seconds, tmp.microseconds
(-1, 86399, 999999)
所以，我們傳遞引數的時候，儘量避免傳遞負數的情況，同樣，我們也應該極力避免傳遞的引數為浮點數，我們在使用的時候一般以秒作為單位就能滿足99%的需求了。
timedelta的運算
+ 操作
>>> t1 = datetime.timedelta(seconds=60)
>>> t2 = datetime.timedelta(seconds=30)
>>> t3 = t1 + t2
>>> t3.seconds
90
- 操作
>>> t4 = t1 -t2
>>> t4.seconds
30
* 操作
>>> t5 = t1 * 2
>>> t5
datetime.timedelta(0, 120)
>>> t6 = t1 * 0
>>> t6
datetime.timedelta(0)
/ 或 //操作
>>> t7 = t1 / 3
>>> t7
datetime.timedelta(0, 20)
>>> t7 = t1 / 7
>>> t7
datetime.timedelta(0, 8, 571428)
>>> t7 = t1 // 7
>>> t7
datetime.timedelta(0, 8, 571428)
注意這裡的被除數不能是0，否則會丟擲ZeroDivisionError。
比較操作
>>> t1 > t2
True
>>> t1 < t2
False
>>> t1 == t2
False
>>> t1 == 60
False
>>> t1 != 60
True
>>> t1 > 60
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: can't compare datetime.timedelta to int
可以看到，兩個timedelta物件可以直接進行比較操作，而一個timedelta物件與一個非timedelta物件進行==或!=操作時總是返回False，而進行>或<操作則會丟擲TypeError。
其他操作
>>> +t1
datetime.timedelta(0, 60)
>>> -t1
datetime.timedelta(-1, 86340)
// 返回的格式為[D day[s], ][H]H:MM:SS[.UUUUUU]
>>> str(t1)
'0:01:00'
>>> t1
datetime.timedelta(0, 60)
>>> str(-t1)
'-1 day, 23:59:00'
>>> repr(t1)
'datetime.timedelta(0, 60)'
其他
在2.7版本後，新增了一個方法timedelta.total_seconds()用於計算秒數，它等價於(td.microseconds + (td.seconds + td.days * 24 * 3600) * 10**6) / 10**6
>>> t1
datetime.timedelta(0, 60)
>>> t1.total_seconds()
60.0
date
一個date物件代表使用年、月、日表示的時間，我們可以只用年、月、日三個值直接構造一個date物件，且這三個引數缺一不可，它們的取值範圍如下
- MINYEAR <= year <= MAXYEAR
- 1 <= month <= 12
- 1 <= day <= 給定年月的天數
如果我們傳遞的引數超出這個範圍，將會丟擲ValueError異常。除了手動傳入年、月、日來構造date物件外，系統還提供了靜態方法，我們可以使用這些靜態方法來方便的得到一個date物件
date.today()
返回當前的本地時間，等價於date.fromtimestamp(time.time())date.fromtimestamp(timestamp)
當得到date物件後，就可以直接訪問它的年、月、日屬性了
>>> today = date.today()
>>> today
datetime.date(2016, 9, 1)
>>> today.year
2016
>>> today.month
9
>>> today.day
1
運算與比較操作
>>> delta = timedelta(days=7)
>>> future = today + delta
>>> future
datetime.date(2016, 9, 8)
>>> future - delta
datetime.date(2016, 9, 1)
>>> future - today
datetime.timedelta(7)
>>> future > today
True
date可以作為字典的key，並且，所有的date物件都會被認為是True的，也就是 if date 這個判斷永遠是成立的。
例項方法
- date.replace(year, month, day)
>>> d = date(2002, 12, 31)
>>> d
datetime.date(2002, 12, 31)
>>> d.replace(day=26)
datetime.date(2002, 12, 26)
- date.weekday()
返回一週的禮拜幾，用int值表示，從0開始 - date.isoweekday()
返回一週的禮拜幾，用int值表示，從1開始 - date.isoformat()
>>> d.isoformat()
'2002-12-31'
datetime
datetime從字面意思上看是date和time的結合，而實際上也是包含了這兩個物件的全部資訊，我們可以手動構造datetime物件，也可以使用系統提供的靜態方法，當我們手動構造的時候，必須要傳入year、month和day三個引數，他們的取值範圍與上面講到的date物件一致。
我們在處理時間問題時，始終無法迴避的是時區問題，在python中，使用datetime.tzinfo來表示時區，但這是一個抽象基類，python也並沒幫我們實現任意的時區，因此，我們首先來看下在不涉及時區的時候datetime都有哪些用法，然後我們會建立一個本地時區，也就是東八區，來說明datetime如何與tzinfo結合使用。
datetime物件的建立
我們可以通過指定年月日的形式來手動建立一個datetime例項
>>> cur = datetime(year=2016, month=9, day=2)
>>> cur
datetime.datetime(2016, 9, 2, 0, 0)
也可以直接通過靜態方法來獲的
>>> datetime.today()
datetime.datetime(2016, 9, 2, 17, 50, 21, 810692)
>>> datetime.now()
datetime.datetime(2016, 9, 2, 17, 50, 34, 89763)
這兩個方法都會返回一個本地當前時間，也就是上面的兩個寫法是等效的，但是要注意的是，now()方法可以傳入時區資訊，我們稍後再一起討論。
除了上面的方法，我們還可以通過時間戳來獲取一個物件
>>> datetime.fromtimestamp(time.time())
datetime.datetime(2016, 9, 2, 17, 54, 56, 65907)
我們這裡同樣暫不考慮時區的問題。
除了通過時間戳獲取datetime例項外，我們還可以通過一個格式化的時間字串來獲得例項，這個方法同樣是不帶時區資訊的
>>> datetime.strptime('2016-09-02 18:00:00', '%Y-%m-%d %H:%M:%S')
datetime.datetime(2016, 9, 2, 18, 0)
既然一個datetime物件包含了date和time的所有資訊，那麼能不能通過這兩物件來生成一個datetime例項呢，答案是肯定的
>>> d = date(year=2016, month=9, day=2)
>>> d
datetime.date(2016, 9, 2)
>>> t = time(hour=18, minute=14)
>>> t
datetime.time(18, 14)
>>> datetime.combine(d, t)
datetime.datetime(2016, 9, 2, 18, 14)
現在datetime也有了，我們總要在它身上做點什麼吧，能做什麼呢？
常用方法介紹
有了datetime物件之後，我們就可以獲得對應的date和time物件了
>>> today = datetime.today()
>>> today.date()
datetime.date(2016, 9, 2)
>>> today.time()
datetime.time(18, 30, 10, 304536)
那如果我希望得到下個月的今天，該怎麼做呢？方法有多種，但是最方便的是直接把月份進行加一操作（不考慮跨年和日期超過月份最大值的情況），這個時候replace函式就派上用場了
>>> next_month = today.replace(month=today.month+1)
>>> next_month
datetime.datetime(2016, 10, 2, 18, 30, 10, 304536)
replace()方法允許我們對datetime的任意欄位進行替換，並返回一個新的datetime物件，這個新的物件在其他欄位上與原有物件保持一致。
除此之外，還有一個比較常用的方法strftime()，通過它可以格式化成我們希望的樣式
>>> next_month.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
'2016-10-02 18:30:10'
還有一種情況，是我們希望將一個datetime物件轉成時間戳，很遺憾的是python並沒直接提供這個方法，但是提供了一個timetuple()方法，它返回一個time.struct_time物件，通過它我們可以構造出時間戳了
>>> dd = datetime.today()
>>> tt = time.mktime(dd.timetuple())
>>> print int(tt)
1472816083
時區的定義
python中給我們提供了datetime.tzinfo這一抽象的基類，如果我們想使用時區，則必須繼承這個類來實現自己的時區定義。我們先來看下都有哪些方法可能需要我們來實現
tzinto.utcoffset(self, dt)
這個方法返回本地時間與UTC時間的時差，我們知道，我們國家使用的是東八區，也就是比世界協調時間（UTC）/格林尼治時間（GMT）快8小時的時區，因此我們可以如下實現這個方法
def utcoffset(self, dt):
return timedelta(hours=8)
tzinfo.dst(self, dt)
這個方法主要是考慮到一些採用夏令時的國家，在固定月份來調整時間，而我們國家是沒有采用夏令時，所以直接返回0
def dst(self, dt):
return timedelta(0)
而對於採納了夏令時的國家，則需要把夏令時考慮進去
def dst(self, dt):
# Code to set dston and dstoff to the time zone's DST
# transition times based on the input dt.year, and expressed
# in standard local time. Then
if dston <= dt.replace(tzinfo=None) < dstoff:
return timedelta(hours=1)
else:
return timedelta(0)
對於這些國家，我還要修改utcoffset函式，將夏令時的偏移量考慮進去
def utcoffset(self, dt):
return timedelta(hours=N) + self.dst(dt)
tzinfo.tzname(self, dt)
這個方法用來返回時區的名稱，沒有太多可說的
一般情況下，我們只要實現上面三個方法就可以了，例如我們可以這樣定義一個UTC時區和我們所在的東八區
ZERO = timedelta(0)
HOUR = timedelta(hours=1)
class UTC(tzinfo):
"""UTC"""
def utcoffset(self, dt):
return ZERO
def tzname(self, dt):
return "UTC"
def dst(self, dt):
return ZERO
class GMT8(tzinfo):
"""東八區""
def utcoffset(self, dt):
return HOUR * 8
def tzname(self, dt):
return 'GMT-8'
def dst(self, dt):
return ZERO
除了我們自己來定義時區外，我們還可以使用pytz這個模組，通過easy_install命令直接安裝即可。
datetime與時區的結合使用
我們上面已經介紹了在不考慮時區因素的時候，datetime的一些簡單用法，接下來看下加入時區後，有哪些不一樣的地方，以及我們需要注意的地方。
我們在上面提到了類方法now，在不考慮時區的時候，它的作用和類方法today基本是一致的，我們也可以在使用now的時候傳遞一個tzinfo，如下的兩種方式是等效的
today = datetime.today()
today = today.replace(tzinfo=GMT8())
// 等效於
today = datetime.now(GMT8())
除了now()方法外，系統還提供了utcnow()方法，這個方法沒有引數，返回的是UTC的時間，但是要注意的是，這個方法建立的datetime物件同樣是不帶時區資訊的。
到目前為止，我們都還不知道時區到底有什麼作用，假設說我們現在有這樣的需求：在資料庫中記錄的時間全部採用UTC時間，而在展示的時候需要轉換成本地時間。我們在查庫後，一些ORM（例如：SQLAlchemy）會自動幫我們將時間值轉化成datetime物件，但這些datetime都是不帶時區資訊的，如果我們想轉化成本地時間則必須要建立本地的時區
today = datetime.utcnow()
today = today.replace(tzinfo=UTC())
print today //2016-09-06 06:47:42.665574+00:00
today = today.astimezone(GMT8())
print today //2016-09-06 14:47:42.665574+08:00
如上所示，系統提供了datetime.astimezone(tz)方法，使用這個方法可以在各個時區之間來回轉換時間。這裡有兩點需要注意：
- 如果
datetime物件本身沒有包含時區資訊，呼叫這個方法會丟擲ValueError，並提示astimezone() cannot be applied to a naive datetime -
replace(tzinfo=...)方法只會替換tzinfo的值，並不會更改時分秒等時間資訊
最後，還有兩個通過時間戳獲取datetime的類方法，datetime.fromtimestamp(timestamp[, tz])和datetime.utcfromtimestamp(timestamp)，utcfromtimestamp得到的是一個UTC時間，並且不帶tzinfo資訊，除此之外，兩者並無太大區別。
到這裡，datetime模組的大部分方法就介紹完了，還有一些我們不是很常用的方法，大家可以自行看看文件瞭解下就好。
這樣學機器學習