datetime 模块详解 -- 基本的日期和时间类型

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转自：https://www.cnblogs.com/fclbky/articles/4098204.html

datetime 模块提供了各种类用于操作日期和时间，该模块侧重于高效率的格式化输出

在 Python 中，与时间处理有关的模块包括：time，datetime 以及 calendar


datetime 模块定义了两个常量：

• datetime.MINYEAR - date 和 datetime 对象所能支持的最小年份，object.MINYEAR 的值为 1
• datetime.MAXYEAR - date 和 datetime 对象所能支持的最大年份，object.MAXYEAR 的值为 9999

datetime 模块中定义的类（前四个下方有详解）：

• datetime.date - 表示日期的类，常用属性：year, month, day
• datetime.time - 表示时间的类，常用属性：hour, minute, second, microsecond, tzinfo
• datetime.datetime - 表示日期和时间的类，常用属性： year, month, day, hour, minute, second, microsecond, tzinfo
• datetime.timedelta - 表示时间间隔，即两个时间点（date，time，datetime）之间的长度
• datetime.tzinfo - 表示时区的基类，为上方的 time 和 datetime 类提供调整的基准
• datetime.timezone - 表示 UTC 时区的固定偏移，是 tzinfo 基类的实现

注：上边这些类的对象是不可变的

上边这些类的从属关系：

timedelta 对象

timedelta 对象表示两个日期或时间之间的间隔

以上所有的参数都是可选的（默认为 0），参数的可以是整数或浮点数，正数或负数。

内部的存储单位只有 days（天）、seconds（秒）、microseconds（毫秒），其他单位均先转换后再存储：

• 1 millisecond -> 1000 microseconds
• 1 minutes -> 60 seconds
• 1 hours -> 3600 seconds
• 1 weeks -> 7 days

而 days、seconds 和 microseconds 为了不产生时间表示上的歧义，将根据以下范围自动“进位”：

• 0 <= microseconds < 1000000
• 0 <= seconds < 3600 * 24（1小时的秒数 * 24小时）
• -999999999 <= days <= 999999999

timedelta 类属性：

• timedelta.min - timedelta 对象负值的极限，timedelta(-999999999)
• timedelta.max - timedelta 对象正值的极限，timedelta(days=999999999, hours=23, minutes=59, seconds=59, microseconds=999999)
• timedelta.resolution - 两个 timedelta 不相等的对象之间最小的差值，timedelta(microseconds=1)

请注意，在正常情况下，timedelta.max > -timedelta.min，-timedelta.max 无意义。


timedelta 实例属性（只读）：

timedelta 对象支持的操作：

注1：这是准确的，但可能会溢出
注2：这是准确的，并且不会溢出
注3：除数为 0 会引发 ZeroDivisionError 异常
注4：-timedelta.max 是无意义的


timedelta 实例方法：

timedelta.total_seconds()
- 返回 timedelta 对象所包含的总秒数，相当于 td / timedelta(seconds=1)

请注意，对于非常大的时间间隔（在大多数平台上是大于270年），这种方法将失去微秒（microsecond）精度


timedelta 用法示例：

date 对象

date 对象表示一个日期，在一个理想化的日历里，日期由 year（年）、month（月）、day（日）组成

所有的参数都是必需的，参数可以是整数，并且在以下范围内：

• MINYEAR <= year <= MAXYEAR（也就是 1 ~ 9999）
• 1 <= month <= 12
• 1 <= day <= 根据 year 和 month 来决定（例如 2015年2月 只有 28 天）

date 类方法（classmethod）：

• date.today() - 返回一个表示当前本地日期的 date 对象
• date.fromtimestamp(timestamp) - 根据给定的时间戮，返回一个 date 对象
• date.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）

date 类属性：

• date.min - date 对象所能表示的最早日期，date(MINYEAR, 1, 1)
• date.max - date 对象所能表示的最晚日期，date(MAXYEAR, 12, 31)
• date.resolution - date 对象表示日期的最小单位，在这里是 1 天，timedelta(days=1)

date 实例属性（只读）：

date 对象支持的操作：

注1：timedelta.day > 0 或 timedelta.day < 0 决定 date2 日期增长的方向；随后，date2 - date1 == timedelta.days；timedelta.seconds 和 timedelta.microseconds 被忽略；如果 date2.year < MINYEAR 或 date2.year > MAXYEAR，引发 OverflowError 异常

注2：这并不等同于 date1 + (-timedelta)，因为单独的 -timedelta 可能会溢出，而 date1 - timedelta 则不会溢出；timedelta.seconds 和 timedelta.microseconds 被忽略

注3：这是准确的，并且不会溢出；timedelta.seconds 和 timedelta.microseconds 都为 0，然后 date2 + timedelta == date1

注4：换句话说，当且仅当 date1.toordinal() < date2.toordinal()，才有 date1 < date2


date 实例方法：

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

date.timetuple()
- 返回日期对应的 time.struct_time 对象（类似于 time 模块的 time.localtime()）

date.toordinal()
- 返回日期对应的 Gregorian Calendar 日期

date.weekday()
- 返回 0 ~ 6 表示星期几（星期一是 0，依此类推）

date.isoweekday()
- 返回 1 ~ 7 表示星期几（星期一是1， 依此类推）

date.isocalendar()
- 返回一个三元组格式 (year, month, day)

date.isoformat()
- 返回一个 ISO 8601 格式的日期字符串，如 "YYYY-MM-DD" 的字符串

date.__str__()
- 对于 date 对象 d 来说，str(d) 相当于 d.isoformat()

date.ctime()
- 返回一个表示日期的字符串，相当于 time 模块的 time.ctime(time.mktime(d.timetuple()))

date.strftime(format)
- 返回自定义格式化字符串表示日期，下面有详解

date.__format__(format)
- 跟 date.strftime(format) 一样，这使得调用 str.format() 时可以指定 data 对象的字符串


以下是计算天数的例子：

关于 date 的综合应用：

time 对象

time 对象表示一天中的一个时间，并且可以通过 tzinfo 对象进行调整

所有的参数都是可选的；tzinfo 可以是 None 或者 tzinfo 子类的实例对象；其余的参数可以是整数，并且在以下范围内：

• 0 <= hour < 24
• 0 <= minute < 60
• 0 <= second < 60
• 0 <= microsecond < 1000000

注：如果参数超出范围，将引发 ValueError 异常


time 类属性

• time.min - time 对象所能表示的最早时间，time(0, 0, 0, 0)
• time.max - time 对象所能表示的最晚时间，time(23, 59, 59, 999999)
• time.resolution - time 对象表示时间的最小单位，在这里是 1 毫秒，timedelta(microseconds=1)

time 实例属性（只读）：

time 实例方法：

time.replace([hour[, minute[, second[, microsecond[, tzinfo]]]]]) 
- 生成一个新的时间对象，用参数指定时间代替原有对象中的属性

time.isoformat()
- 返回一个 ISO 8601 格式的日期字符串，如 "HH:MM:SS.mmmmmm" 的字符串

time.__str__()
- 对于 time 对象 t 来说，str(t) 相当于 t.isoformat()

time.strftime(format)
- 返回自定义格式化字符串表示时间，下面有详解

time.__format__(format)
- 跟 time.strftime(format) 一样，这使得调用 str.format() 时可以指定 time 对象的字符串

time.utcoffset()
- 如果 tzinfo 属性是 None，则返回 None；否则返回 self.tzinfo.utcoffset(self)

time.dst()
- 如果 tzinfo 属性是 None，则返回 None；否则返回 self.tzinfo.dst(self)

time.tzname()
- 如果 tzinfo 属性是 None，则返回 None；否则返回 self.tzinfo.tzname(self)


关于 time 的综合应用：

datetime 对象

datetime 对象是 date 对象和 time 对象的结合体，并且包含他们的所有信息

必须的参数是 year（年）、month（月）、day（日）；tzinfo 可以是 None 或者 tzinfo 子类的实例对象；其余的参数可以是整数，并且在以下范围内：

• MINYEAR <= year <= MAXYEAR（也就是 1 ~ 9999）
• 1 <= month <= 12
• 1 <= day <= 根据 year 和 month 来决定（例如 2015年2月 只有 28 天）
• 0 <= hour < 24
• 0 <= minute < 60
• 0 <= second < 60
• 0 <= microsecond < 1000000

注：如果参数超出范围，将引发 ValueError 异常


datetime 类方法（classmethod）：

datetime.today()
- 返回一个表示当前本地时间的 datetime 对象，等同于 datetime.fromtimestamp(time.time())

datetime.now(tz=None)
- 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

datetime.utcnow()
- 返回一个当前 UTC 时间的 datetime 对象

datetime.fromtimestamp(timestamp, tz=None)
- 根据时间戮创建一个 datetime 对象，参数 tz 指定时区信息

datetime.utcfromtimestamp(timestamp)
- 根据时间戮创建一个 UTC 时间的 datetime 对象

datetime.fromordinal(ordinal)
- 返回对应 Gregorian 日历时间对应的 datetime 对象

datetime.combine(date, time)
- 根据参数 date 和 time，创建一个 datetime 对象

datetime.strptime(date_string, format)
- 将格式化字符串转换为 datetime 对象


datetime 类属性：

• datetime.min - datetime 对象所能表示的最早日期，datetime(MINYEAR, 1, 1, tzinfo=None)
• datetime.max - datetime 对象所能表示的最晚日期，datetime(MAXYEAR, 12, 31, 23, 59, 59, 999999, tzinfo=None)
• datetime.resolution - datetime 对象表示日期的最小单位，在这里是 1 毫秒，timedelta(microseconds=1)

datetime 实例属性（只读）：

datetime 对象支持的操作：

注1：timedelta.day > 0 或 timedelta.day < 0 决定 datetime2 日期增长的方向；计算结果 datetime2 的 tzinfo 属性和 datetime1 相同；如果 date2.year < MINYEAR 或 date2.year > MAXYEAR，引发 OverflowError 异常

注2：计算结果 datetime2 的 tzinfo 属性和 datetime1 相同；这并不等同于 date1 + (-timedelta)，因为单独的 -timedelta 可能会溢出，而 date1 - timedelta 则不会溢出

注3：如果 datetime1 和 datetime2 的 tzinfo 属性一样（指向同一个时区），则 tzinfo 属性被忽略，计算结果为一个 timedelta 对象 t，则 datetime2 + t == datetime1（不用进行时区调整）；如果 datetime1 和 datetime2 的 tzinfo 属性不一样（指向不同时区），则 datetime1 和 datetime2 会先被转换为 UTC 时区时间，在进行计算，(datetime1.replace(tzinfo=None) - datetime1.utcoffset()) - (datetime2.replace(tzinfo=None) - datetime2.utcoffset())


datetime 实例方法：

datetime.date()
- 返回一个 date 对象datetime.time() - 返回一个 time 对象（tzinfo 属性为 None）

datetime.timetz()
- 返回一个 time() 对象（带有 tzinfo 属性）

datetime.replace([year[, month[, day[, hour[, minute[, second[, microsecond[, tzinfo]]]]]]]])
- 生成一个新的日期对象，用参数指定日期和时间代替原有对象中的属性

datetime.astimezone(tz=None)
- 传入一个新的 tzinfo 属性，返回根据新时区调整好的 datetime 对象

datetime.utcoffset()
- 如果 tzinfo 属性是 None，则返回 None；否则返回 self.tzinfo.utcoffset(self)

datetime.dst()
- 如果 tzinfo 属性是 None，则返回 None；否则返回 self.tzinfo.dst(self)

datetime.tzname()
- 如果 tzinfo 属性是 None，则返回 None；否则返回 self.tzinfo.tzname(self)

datetime.timetuple()
-  返回日期对应的 time.struct_time 对象（类似于 time 模块的 time.localtime()）

datetime.utctimetuple()
- 返回 UTC 日期对应的 time.struct_time 对象

datetime.toordinal()
- 返回日期对应的 Gregorian Calendar 日期（类似于 self.date().toordinal()）

datetime.timestamp()
- 返回当前时间的时间戳（类似于 time 模块的 time.time()）

datetime.weekday()
- 返回 0 ~ 6 表示星期几（星期一是 0，依此类推）

datetime.isoweekday() 
- 返回 1 ~ 7 表示星期几（星期一是1， 依此类推）

datetime.isocalendar() 
- 返回一个三元组格式 (year, month, day)

datetime.isoformat(sep=‘T‘)
- 返回一个 ISO 8601 格式的日期字符串，如 "YYYY-MM-DD" 的字符串

datetime.__str__()
- 对于 date 对象 d 来说，str(d) 相当于 d.isoformat()

datetime.ctime()
- 返回一个表示日期的字符串，相当于 time 模块的 time.ctime(time.mktime(d.timetuple()))

datetime.strftime(format)
- 返回自定义格式化字符串表示日期，下面有详解

datetime.__format__(format)
- 跟 datetime.strftime(format) 一样，这使得调用 str.format() 时可以指定 data 对象的字符串


关于 datetime 的综合应用：

带有 tzinfo 的 datetime 综合演示：

格式化字符串：strftime() 和 strptime()

date, datetime, 和 time 对象均支持使用 strftime(format) 方法，将指定的日期或时间转换为自定义的格式化字符串

相反的，datetime.strptime() 类方法却是把格式化字符串转换为 datetime 对象

格式化字符串综合演示：

datetime 模块详解 -- 基本的日期和时间类型

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