Python時間日期格式化之time與datetime模組總結

摘要： 1 引言 2 理論準備 3 time模組 4 timedate模組 4.1 date類 4.2 time類 4.3 datetime類 4.4 datedelta類 1 引言 在實際開發過程中，我們經常會用到日期或者時間，那麼在Python中我們怎麼獲取時間...

1 引言

2 理論準備

3 time模組

4 timedate模組

4.1 date類

4.2 time類

4.3 datetime類

4.4 datedelta類

1 引言

在實際開發過程中，我們經常會用到日期或者時間，那麼在Python中我們怎麼獲取時間，以及如何將時間轉換為我們需要的格式呢？在之前的開發中，也曾遇到time、datetime等模組下的不同函式，這些函式名又很是相似，幾次下來頭都昏了，今天來徹底總結梳理一下Python中日期時間獲取與格式化。

2 理論準備

首先必須做一點理論準備，不然待會都不知道為什麼會有這些函式。介紹3個概念：

UTC time Coordinated Universal Time，世界協調時，又稱格林尼治天文時間、世界標準時間。與UTC time對應的是各個時區的local time，也就是本地時間，例如我們的北京時間。

epoch time表示時間開始的起點；它是一個特定的時間，不同平臺上這個時間點的值不太相同，對於Unix而言，epoch time為 1970-01-01 00:00:00 UTC。

timestamp（時間戳） 也稱為Unix時間 或 POSIX時間；它是一種時間表示方式，表示從格林尼治時間1970年1月1日0時0分0秒開始到現在所經過的毫秒數，其值為float型別。 但是有些程式語言的相關方法返回的是秒數，例如我們的天下第一程式語言-Python大法就是這樣（請不要反駁我）。所謂的時間戳timestamp就是當前時間與格林尼治時間1970年1月1日0時0分0秒之間過了多少秒。

相應的，日期時間就有三種表示方法：

1）stamptime時間戳，時間戳表示的是從1970年1月1日00:00:00開始按秒計算的偏移量。stamptime表現為一個float型別資料。

2）struct_time時間元組，共有九個元素組。stamptime時間戳和格式化時間字串之間的轉化必須通過struct_time才行，所以struct_time時間元組時3中時間表示的中心。

3）format time 格式化時間，已格式化的結構字串使時間更具可讀性。包括自定義格式和固定格式。

那麼，下面要說的就是怎麼獲取這三個時間，並進行這三個時間之間的轉化。先總結一下time模組。

3 time模組

先放兩個圖：

time模組中，幾乎所有時間獲取與格式轉化的函式都在上圖中了，只要理清了這幅圖的關係，那麼time模組就不再是問題。圖中，藍色方塊表示那三種時間格式，箭頭表示時間的轉化。下面，重點來了：

1）獲取當前時間的方法只有一個，那就是通過上圖中的函式1——time.time()。也就是說，要想獲取當前時間，只能通過這個方法，而且獲取的是時間戳格式的時間。想直接獲取當前時間的時間元組格式或格式化字串？沒門，只能老老實實轉化。

2）當傳入預設引數時，指的是使用當前時間作為引數值。圖中帶黃色底紋的都是設有預設值的引數（雖然預設值為None），函式2、3不傳入該引數時，系統會自動獲取當前時間的時間戳作為該引數值。而函式5則是系統會自動獲取當前時間的時間元組作為該引數值，不是不能直接獲取當前時間的時間元組嗎？是的，但系統會先獲取當前時間的時間戳，然後轉化為時間元組。上圖中只有向左的箭頭所代表的函式才有預設值，就是因為向右才能由時間戳轉化得到需要的時間格式。

3） localtime（函式2）和gmtime（函式3）都可以實現將時間戳轉化為時間元組，但是，localtime轉化的是本地時間，gmtime轉為的是世界標準時間。

4）asctime（函式7）和ctime（函式8）只能轉為為%a %b %d %H:%M:%S %Y格式的字串時間。不傳入引數時，用的也是當前時間。

5）struct_time元組元素結構：

下標/索引	屬性名稱	描述
0	tm_year	年份，如 2018
1	tm_mon	月份，取值範圍為[1, 12]
2	tm_mday	一個月中的第幾天，取值範圍為[1-31]
3	tm_hour	小時， 取值範圍為[0-23]
4	tm_min	分鐘，取值範圍為[0, 59]
5	tm_sec	秒，取值範圍為[0, 61]
6	tm_wday	一個星期中的第幾天，取值範圍為[0-6]，0表示星期一
7	tm_yday	一年中的第幾天，取值範圍為[1, 366]
8	tm_isdst	是否為夏令時，可取值為：0 , 1 或 -1，預設值為-1

struct_time屬性值的獲取方式有兩種：

• • 可以把它當做一種特殊的有序不可變序列通過  下標 / 索引  獲取各個元素的值，如t[0]
  • 也可以通過物件名 “t . 屬性名 ” 的方式來獲取各個元素的值，如t.tm_year。

6）format time結構化表示：

格式	含義
%a	本地（locale）簡化星期名稱
%A	本地完整星期名稱
%b	本地簡化月份名稱
%B	本地完整月份名稱
%c	本地相應的日期和時間表示
%d	一個月中的第幾天（01 - 31）
%H	一天中的第幾個小時（24小時制，00 - 23）
%I	第幾個小時（12小時制，01 - 12）
%j	一年中的第幾天（001 - 366）
%m	月份（01 - 12）
%M	分鐘數（00 - 59）
%p	本地am或者pm的相應符
%S	秒（01 - 61）
%U	一年中的星期數。（00 - 53星期天是一個星期的開始。）第一個星期天之前的所有天數都放在第0周。
%w	一個星期中的第幾天（0 - 6，0是星期天）
%W	和%U基本相同，不同的是%W以星期一為一個星期的開始。
%x	本地相應日期
%X	本地相應時間
%y	去掉世紀的年份（00 - 99）
%Y	完整的年份
%Z	時區的名字（如果不存在為空字元）
%%	‘%’字元

在程式碼中實踐一下上面的內容：

1）time.time()

>>> import time

>>> time.time()

1544278402.1804464

2）time.localtime()

>>> time.localtime() # 不傳入引數

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()) # 傳入當前時間

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) # 傳入其他時間戳

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時%I分%S秒' , time.localtime())
'2018年12月08日 34時10分04秒'

6）strptime(string, format)

>>> time.strptime('2018年12月08日 34時10分04秒' , '%Y年%m月%d日 %M時%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() # 不傳入引數，預設是當前時間

'Sat Dec8 22:42:46 2018'

>>> time.asctime(time.localtime(1544278402.1804464))

'Sat Dec8 22:13:22 2018'

8）ctime(seconds=None)

>>> time.ctime() # 不傳入引數

'Sat Dec8 22:45:58 2018'

>>> time.ctime(1544278402.1804464)

'Sat Dec8 22:13:22 2018'

4 datetime模組

datetime模組是time模組的進一步封裝，對使用者更加友好，在時間各屬性的獲取上回更加方便一些，當然，在效率上會略微低一些。datetime模組的功能主要都幾種在datetime、date、time、timedelta、tzinfo五個類中。這五個類功能如下表所示：

類名	功能
date	提供日期（年、月、日）的處理
time	提供時間（時、分、秒）的處理
datetime	同時提供對日期和時間的處理
timedelta	兩個date、time、datetime例項之間的時間間隔（時間加減運算）
tzinfo	時區資訊

4.1 date類

先來說說date類，其定義如下：

class datetime.date(year, month, day)

year, month 和 day都是是必須引數，各引數的取值範圍為：

引數名稱	取值範圍
year	[MINYEAR, MAXYEAR]
month	[1, 12]
day	[1, 指定年份的月份中的天數]

類方法和屬性

類方法/屬性名稱	描述
date.max	date物件所能表示的最大日期：9999-12-31
date.min	date物件所能表示的最小日誌：00001-01-01
date.resoluation	date物件表示的日期的最小單位：天
date.today()	返回一個表示當前本地日期的date物件
date.fromtimestamp(timestamp)	根據跟定的時間戳，返回一個date物件

物件方法和屬性

物件方法/屬性名稱	描述
d.year	年
d.month	月
d.day	日
d.replace(year[, month[, day]])	生成並返回一個新的日期物件，原日期物件不變
d.timetuple()	返回日期對應的time.struct_time物件
d.toordinal()	返回日期是是自 0001-01-01 開始的第多少天
d.weekday()	返回日期是星期幾，[0, 6]，0表示星期一
d.isoweekday()	返回日期是星期幾，[1, 7], 1表示星期一
d.isocalendar()	返回一個元組，格式為：(year, weekday, isoweekday)
d.isoformat()	返回‘YYYY-MM-DD’格式的日期字串
d.strftime(format)	返回指定格式的日期字串，與time模組的strftime(format, struct_time)功能相同

4.2 time類

定義格式：

class datetime.time(hour, [minute[, second, [microsecond[, tzinfo]]]])

hour為必須引數，其他為可選引數。各引數的取值範圍為：

引數名稱	取值範圍
hour	[0, 23]
minute	[0, 59]
second	[0, 59]
microsecond	[0, 1000000]
tzinfo	tzinfo的子類物件，如timezone類的例項

類方法和屬性

類方法/屬性名稱	描述
time.max	time類所能表示的最大時間：time(23, 59, 59, 999999)
time.min	time類所能表示的最小時間：time(0, 0, 0, 0)
time.resolution	時間的最小單位，即兩個不同時間的最小差值：1微秒

物件方法和屬性

物件方法/屬性名稱	描述
t.hour	時
t.minute	分
t.second	秒
t.microsecond	微秒
t.tzinfo	返回傳遞給time構造方法的tzinfo物件，如果該引數未給出，則返回None
t.replace(hour[, minute[, second[, microsecond[, tzinfo]]]])	生成並返回一個新的時間物件，原時間物件不變
t.isoformat()	返回一個‘HH:MM:SS.%f’格式的時間字串
t.strftime()	返回指定格式的時間字串，與time模組的strftime(format, struct_time)功能相同

4.3 datetime類

datetime類的定義如下：

class datetime.datetime(year, month, day, hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0, tzinfo=None)

year, month 和 day是必須要傳遞的引數， tzinfo可以是None或tzinfo子類的例項。

各引數的取值範圍為：

引數名稱	取值範圍
year	[MINYEAR, MAXYEAR]
month	[1, 12]
day	[1, 指定年份的月份中的天數]
hour	[0, 23]
minute	[0, 59]
second	[0, 59]
microsecond	[0, 1000000]
tzinfo	tzinfo的子類物件，如timezone類的例項

如果一個引數超出了這些範圍，會引起ValueError異常。

類方法和屬性:

類方法/ 屬性名稱	描述
datetime.today()	返回一個表示當前本期日期時間的datetime物件
datetime.now([tz])	返回指定時區日期時間的datetime物件，如果不指定tz引數則結果同上
datetime.utcnow()	返回當前utc日期時間的datetime物件
datetime.fromtimestamp(timestamp[, tz])	根據指定的時間戳建立一個datetime物件
datetime.utcfromtimestamp(timestamp)	根據指定的時間戳建立一個datetime物件
datetime.combine(date, time)	把指定的date和time物件整合成一個datetime物件
datetime.strptime(date_str, format)	將時間字串轉換為datetime物件

物件方法和屬性:

物件方法/ 屬性名稱	描述
dt.year, dt.month, dt.day	年、月、日
dt.hour, dt.minute, dt.second	時、分、秒
dt.microsecond, dt.tzinfo	微秒、時區資訊
dt.date()	獲取datetime物件對應的date物件
dt.time()	獲取datetime物件對應的time物件， tzinfo 為None
dt.timetz()	獲取datetime物件對應的time物件，tzinfo與datetime物件的tzinfo相同
dt.replace([year[, month[, day[, hour[, minute[, second[, microsecond[, tzinfo]]]]]]]])	生成並返回一個新的datetime物件，如果所有引數都沒有指定，則返回一個與原datetime物件相同的物件
dt.timetuple()	返回datetime物件對應的tuple（不包括tzinfo）
dt.utctimetuple()	返回datetime物件對應的utc時間的tuple（不包括tzinfo）
dt.toordinal()	同date物件
dt.weekday()	同date物件
dt.isocalendar()	同date獨享
dt.isoformat([sep])	返回一個‘%Y-%m-%d
dt.ctime()	等價於time模組的time.ctime(time.mktime(d.timetuple()))
dt.strftime(format)	返回指定格式的時間字串

上面是date、time、datetime三個類的方法和屬性，關於這三個類，使用方法上基本與time模組差不多，看方法名基本就一目瞭然，實在忘記，直接查表就好，本文不在過多介紹。

4.4 timedelta類

timedelta可以方便實現日期（date例項、time例項、datetime例項）之間的加減運算。

datetime.timedelta類的定義

class datetime.timedelta(days=0, seconds=0, microseconds=0, milliseconds=0, hours=0, weeks=0)

　　所有引數都是預設引數，因此都是可選引數。引數的值可以是整數或浮點數，也可以是正數或負數。內部值儲存days、seconds 和 microseconds，其他所有引數都將被轉換成這3個單位：

• 1毫秒轉換為1000微秒
• 1分鐘轉換為60秒
• 1小時轉換為3600秒
• 1週轉換為7天

然後對這3個值進行標準化，使得它們的表示是唯一的：

• microseconds : [0, 999999]
• seconds : [0, 86399]
• days : [-999999999, 999999999]

類屬性:

類屬性名稱	描述
timedelta.min	timedelta(-999999999)
timedelta.max	timedelta(days=999999999, hours=23, minutes=59, seconds=59, microseconds=999999)
timedelta.resolution	timedelta(microseconds=1)

例項方法和屬性:

例項方法/屬性名稱	描述
td.days	天 [-999999999, 999999999]
td.seconds	秒 [0, 86399]
td.microseconds	微秒 [0, 999999]
td.total_seconds()	時間差中包含的總秒數，等價於: td / timedelta(seconds=1)

5 總結

對於Python中時間、日期模組的應用主要集中在time模組和datetime模組中，其中涉及到的方法和屬性有些多容易混淆，可以以time模組為出發點，只要理清time模組中3種時間格式之間的關係，就容易記憶了。

參考資料：

https://blog.csdn.net/p9bl5bxp/article/details/54945920