day5-time & datetime模块

1.概述

程序设计开发过程中，往往存在很多场景，需要把时间和日期以某种特定形式格式化输出，在python中我们需要借助time & datetime模块来实现，今天就来一探这两大模块的究竟。

2.time模块

2.1 时间表现形式

time模块中时间表现的格式主要有三种：

　　a、timestamp时间戳，时间戳表示的是从1970年1月1日00:00:00开始按秒计算的偏移量

　　b、struct_time时间元组，共有九个元素组。       

          属性                            值
           tm_year（年）                  比如2011
           tm_mon（月）                   1 - 12
           tm_mday（日）                  1 - 31
           tm_hour（时）                  0 - 23
           tm_min（分）                   0 - 59
           tm_sec（秒）                   0 - 61
           tm_wday（weekday）             0 - 6（0表示周日）
           tm_yday（一年中的第几天）        1 - 366
           tm_isdst（是否是夏令时）        默认为-1

　　c、format time 格式化时间，已格式化的结构使时间更具可读性。包括自定义格式和固定格式。

          format time的结构化表示：

         

         常见结构化时间组合：

>>> time.strftime('%Y-%m-%d %X')
'2017-12-18 05:58:02'

2.2 时间格式转换图

上述图片及文字引用自http://www.cnblogs.com/tkqasn/p/6001134.html

2.3 常用的time生成方法及格式转换方法

• time.time()
  返回当前时间的timestamp（相对于1970年纪元的浮点秒数）

>>> import time    #注意需要导入time模块
>>> time.time()
1513548305.7698379

• time.localtime()
  返回当前本地时间的struct_time格式

>>> import time
>>> time.localtime()
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=12, tm_mday=18, tm_hour=6, tm_min=6, tm_se
c=38, tm_wday=0, tm_yday=352, tm_isdst=0)

      struct_time的输出是一个九元组，也可以只选择输出部分元素：

>>> print(time.localtime().tm_year,time.localtime().tm_mon)
2017 12
>>> time.localtime().tm_year
2017

• time.strftime()
  返回自定义格式化输出的时间

  >>> time.strftime('%Y-%m-%d %X')
  '2017-12-18 07:17:08'

• time.gmtime()
  以struct_time形式返回当前伦敦时间（GTW格林威治时间）

>>> time.localtime(time.time())
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=12, tm_mday=18, tm_hour=7, tm_min=21, tm_s
ec=42, tm_wday=0, tm_yday=352, tm_isdst=0)
>>> time.gmtime()
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=12, tm_mday=17, tm_hour=23, tm_min=21, tm_
sec=54, tm_wday=6, tm_yday=351, tm_isdst=0)

#对比locatime和gmtime可看出，两者输出的时间日期相差一天，时间相差16小时

• time.mktime()
  把struct_time格式转换为timestamp输出

>>> time.mktime(time.localtime())
1513553330.0
>>> time.time()
1513553339.578083

• time.strptime()
  把format time转换为struct_time输出

>>> time.strptime('2011-05-05 16:37:06', '%Y-%m-%d %X')
time.struct_time(tm_year=2011, tm_mon=5, tm_mday=5, tm_hour=16, tm_min=37, tm_se
c=6, tm_wday=3, tm_yday=125, tm_isdst=-1)
>>> time.strptime(time.strftime('%Y-%m-%d %X'), '%Y-%m-%d %X')
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=12, tm_mday=18, tm_hour=7, tm_min=33, tm_s
ec=36, tm_wday=0, tm_yday=352, tm_isdst=-1)

注意：
time.strptime()在使用时一定要传递第二个用于约定format time格式的字符串，否则会直接报错

>>> time.strptime(time.strftime('%Y-%m-%d %X'))
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "C:Program Files (x86)python3.6.1lib\_strptime.py", line 559, in _strp
time_time
    tt = _strptime(data_string, format)[0]
  File "C:Program Files (x86)python3.6.1lib\_strptime.py", line 362, in _strp
time
    (data_string, format))
ValueError: time data '2017-12-18 07:31:15' does not match format '%a %b %d %H:%
M:%S %Y'

• time.strftime()
  除了可以直接输出format time以外，也可以是strptime()的逆过程，把struct_time转换为format time输出

>>> time.strftime('%Y-%m-%d', time.localtime())
'2017-12-18'

• time.ctime()
  把时间戳格式的时间转换为固定格式的format time：'Thu Mar 30 16:47:39 2017'(星期 月 日  时间   年)

  >>> time.ctime(time.time())
  'Tue Dec 19 07:31:07 2017'

• time.asctime()
  直接返回固定格式的format time：'Thu Mar 30 16:47:39 2017'(星期 月 日  时间   年)，或者把struc_time转换为该格式输出

  >>> time.asctime()
  'Tue Dec 19 07:32:54 2017'
  >>> time.asctime(time.localtime())
  'Tue Dec 19 07:33:00 2017'

    time的加减运算：
    timestamp格式的时间支持加减运算，以秒为单位

>>> t1=time.time()
>>> t2=t1+10
>>> time.ctime(t1)
'Tue Dec 19 07:38:24 2017'
>>> time.ctime(t2)
'Tue Dec 19 07:38:34 2017'

3.datetime模块

以下内容主要引用自http://www.cnblogs.com/lhj588/archive/2012/04/23/2466653.html

相比于time模块，datetime模块的接口则更直观、更容易调用。下面就来讲讲datetime模块。
datetime模块定义了两个常量：datetime.MINYEAR和datetime.MAXYEAR，分别表示datetime所能表示的最 小、最大年份。其中，MINYEAR = 1，MAXYEAR = 9999。（对于偶等玩家，这个范围已经足够用矣~~）

    datetime模块定义了下面这几个类：

• datetime.date：表示日期的类。常用的属性有year, month, day；
• datetime.time：表示时间的类。常用的属性有hour, minute, second, microsecond；
• datetime.datetime：表示日期时间。
• datetime.timedelta：表示时间间隔，即两个时间点之间的长度。
• datetime.tzinfo：与时区有关的相关信息。（这里不详细充分讨论该类，感兴趣的童鞋可以参考python手册）

注 ：上面这些类型的对象都是不可变（immutable）的。

    下面详细介绍这些类的使用方式。

3.1 date类

    date类表示一个日期。日期由年、月、日组成（地球人都知道~~）。date类的构造函数如下：

    class datetime.date(year, month, day)：参数的意义就不多作解释了，只是有几点要注意一下：

• year的范围是[MINYEAR, MAXYEAR]，即[1, 9999]；
• month的范围是[1, 12]。（月份是从1开始的，不是从0开始的~_~）；
• day的最大值根据给定的year, month参数来决定。例如闰年2月份有29天；

    date类定义了一些常用的类方法与类属性，方便我们操作：

• date.max、date.min：date对象所能表示的最大、最小日期；
• date.resolution：date对象表示日期的最小单位。这里是天。
• date.today()：返回一个表示当前本地日期的date对象；

  >>> print(date.today())
  2017-12-22

• date.fromtimestamp(timestamp)：根据给定的时间戮，返回一个date对象；

  >>> from datetime import *
  >>> import time
  >>> date.fromtimestamp(time.time())
  datetime.date(2017, 12, 22)

• datetime.fromordinal(ordinal)：将Gregorian日历时间转换为date对象；（Gregorian Calendar ：一种日历表示方法，类似于我国的农历，西方国家使用比较多，此处不详细展开讨论。）

    date提供的实例方法和属性：

• date.year、date.month、date.day：年、月、日；

  >>> date.today().year
  2017

• date.replace(year, month, day)：生成一个新的日期对象，用参数指定的年，月，日代替原有对象中的属性。（原有对象仍保持不变）

  >>> day1=date.today()
  >>> day2=day1.replace(day=31)
  >>> print(day2)
  2017-12-31
  >>> print(day1)
  2017-12-22

• date.timetuple()：返回日期对应的time.struct_time对象；
• date.toordinal()：返回日期对应的Gregorian Calendar日期；
• date.weekday()：返回weekday，如果是星期一，返回0；如果是星期2，返回1，以此类推；
• data.isoweekday()：返回weekday，如果是星期一，返回1；如果是星期2，返回2，以此类推；
• date.isocalendar()：返回格式如(year，month，day)的元组；
• date.isoformat()：返回格式如'YYYY-MM-DD’的字符串；

  >>> date.isoformat(date.today())
  '2017-12-22'

• date.strftime(fmt)：自定义格式化字符串。在下面详细讲解。

    date还对某些操作进行了重载，它允许我们对日期进行如下一些操作：

• date2 = date1 + timedelta  # 日期加上一个间隔，返回一个新的日期对象（timedelta将在下面介绍，表示时间间隔）
• date2 = date1 - timedelta   # 日期隔去间隔，返回一个新的日期对象
• timedelta = date1 - date2   # 两个日期相减，返回一个时间间隔对象
• date1 < date2  # 两个日期进行比较

  >>> day1=date.today()
  >>> day2=day1.replace(day=31)
  >>> print(day2)
  2017-12-31
  >>> print(day1)
  2017-12-22
  >>> delta=day2-day1
  >>> print(delta)
  9 days, 0:00:00
  >>> day3=day1.replace(month=11)
  >>> print(day3+delta)
  2017-12-01
  >>> print(bool(day2>day3))
  True
  >>> print(day2-day3)
  39 days, 0:00:00

注： 对日期进行操作时，要防止日期超出它所能表示的范围

3.2 time类

time类表示时间，由时、分、秒以及微秒组成。实际直接使用time模块比使用datatime模块的time类要方便得多，因此这里就不展开了。

3.3 datetime类

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] ] ] ] ] )，各参数的含义与date、time的构造函数中的一样，要注意参数值的范围。

    datetime类定义的类属性与方法：

• datetime.min、datetime.max：datetime所能表示的最小值与最大值；
• datetime.resolution：datetime最小单位；
• datetime.today()：返回一个表示当前本地时间的datetime对象；

  >>> from datetime import *
  >>> print(datetime.today())
  2017-12-25 06:32:00.122397

• 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；

  >>> from datetime import *
  >>> print(datetime.today())
  2017-12-25 06:32:00.122397
  >>>
  >>> print(datetime.now())
  2017-12-25 06:37:53.939634  #输出与datetime.today()相同

• datetime.utcnow()：返回一个当前utc时间的datetime对象；
• 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；

  >>> from datetime import *
  >>> import time
  >>> print(datetime.fromtimestamp(time.time()))
  2017-12-25 06:39:22.302688  #输出结果同时包括日期和时间

• datetime.replace(year,month,day,hour,minute,second):生成一个新的datetime对象，用参数指定的年，月，日，时，分，秒代替原有对象中的属性。（原有对象仍保持不变）

  >>> from datetime import *
  >>> t2=datetime.today()
  >>> t3=t2.replace(hour=18,minute=0)
  >>> print(t3)
  2017-12-25 18:00:32.731466
  >>> t3=t2.replace(year=2018,month=1,day=1,hour=18,minute=0)
  >>> print(t3)
  2018-01-01 18:00:32.731466

• datetime.utcfromtimestamp(timestamp)：根据时间戮创建一个utc时间的datetime对象；
• datetime.combine(date, time)：根据date和time，创建一个datetime对象；
• datetime.strptime(date_string, format)：将格式字符串转换为datetime对象；

3.4 timedelta类

timedelta表示时间间隔，可用于时间的运算。

>>> from datetime import *
>>> t1=datetime.now()+timedelta(days=1) #当前时间相加1天
>>> print(t1)
2017-12-26 06:48:27.643879
>>> t1=datetime.now()-timedelta(hours=24) #当前时间减掉24小时
>>> print(t1)
2017-12-24 06:48:50.609193
>>> t1=datetime.now()-timedelta(minutes=30)
>>> print(t1)
2017-12-25 06:19:14.385553