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25｜日期与时间 ​

程序中处理时间的场景很多：记录事件发生的时刻、计算两个时间点之间的间隔、格式化输出给用户看、解析用户输入的时间字符串。Python 的 datetime 模块提供了完整的日期时间处理能力。

一、datetime 对象 ​

python
from datetime import datetime, date, time, timedelta

# 当前日期时间
now = datetime.now()
print(now)   # 2024-06-01 10:30:15.123456

# 当前日期
today = date.today()
print(today)   # 2024-06-01

# 指定日期时间创建
dt = datetime(2024, 6, 1, 10, 30, 0)
print(dt)   # 2024-06-01 10:30:00

datetime 包含日期和时间两部分。date 只有日期，time 只有时间。

二、格式化输出 ​

strftime() 把 datetime 对象格式化成字符串：

python
now = datetime.now()

now.strftime("%Y-%m-%d")          # '2024-06-01'
now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S") # '2024-06-01 10:30:15'
now.strftime("%H:%M")             # '10:30'

常用格式符：

格式符含义示例
%Y四位年份2024
%m月份（01-12）06
%d日期（01-31）01
%H小时（00-23）10
%M分钟（00-59）30
%S秒（00-59）15
%f微秒123456
%A星期几（英文）Saturday
%a星期几缩写Sat

三、解析字符串 ​

strptime() 把字符串解析成 datetime 对象：

python
dt = datetime.strptime("2024-06-01 10:30:00", "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(dt)   # 2024-06-01 10:30:00

格式字符串要和输入字符串严格匹配：

python
datetime.strptime("2024/06/01", "%Y-%m-%d")   # ValueError，分隔符不匹配

四、时间差 ​

两个 datetime 相减得到 timedelta：

python
start = datetime(2024, 6, 1, 10, 0, 0)
end = datetime(2024, 6, 1, 10, 30, 15)

delta = end - start
print(delta)           # 0:30:15
print(delta.days)      # 0
print(delta.seconds)   # 1815，注意：不是总秒数，是去掉天后的秒数
print(delta.total_seconds())   # 1815.0，总秒数

timedelta 的属性容易混淆：

  • days：完整的天数
  • seconds：去掉天数后剩余的秒数（0-86399）
  • microseconds：去掉天数和秒数后剩余的微秒
  • total_seconds()：转换为总秒数（包含天数）

创建时间差：

python
from datetime import timedelta

future = now + timedelta(days=7)        # 7 天后
past = now - timedelta(hours=3)         # 3 小时前
interval = timedelta(weeks=1, days=2)   # 9 天

五、比较时间 ​

datetime 对象可以直接比较：

python
dt1 = datetime(2024, 6, 1, 10, 0)
dt2 = datetime(2024, 6, 1, 11, 0)

dt1 < dt2     # True
dt1 == dt2    # False

判断某个时间是否在范围内：

python
start = datetime(2024, 6, 1, 9, 0)
end = datetime(2024, 6, 1, 18, 0)
now = datetime.now()

start <= now <= end   # 链式比较

六、时区处理 ​

不带时区的 datetime 叫"naive"，带时区的叫"aware"。

python
from datetime import datetime, timezone, timedelta

# 创建带时区的时间
utc = timezone.utc
beijing_tz = timezone(timedelta(hours=8))

now_utc = datetime.now(utc)
now_bj = datetime.now(beijing_tz)

print(now_utc)   # 2024-06-01 02:30:00+00:00
print(now_bj)    # 2024-06-01 10:30:00+08:00

转换时区：

python
now_bj.astimezone(utc)   # 转成 UTC

Python 3.9+ 推荐使用 zoneinfo 模块（标准库）：

python
from zoneinfo import ZoneInfo

bj = ZoneInfo("Asia/Shanghai")
now_bj = datetime.now(bj)

时区名称可以从 IANA 时区数据库查询（如 Asia/Shanghai、America/New_York）。

容器中的时区问题：容器默认使用 UTC，应用按本地时间记录日志时，和宿主机可能差 8 小时。解决方式是在容器内设置 TZ 环境变量，或程序显式处理时区。

七、时间戳 ​

时间戳是从 1970-01-01 00:00:00 UTC 到指定时间的秒数：

python
now = datetime.now()
ts = now.timestamp()          # 浮点数秒数
dt = datetime.fromtimestamp(ts)   # 时间戳转 datetime

时间戳是跨系统交换时间的常用格式——它是纯数字，不受时区和格式影响。

八、给文件名加日期 ​

python
from datetime import datetime
from pathlib import Path

today = datetime.now().strftime("%Y%m%d")
backup = Path(f"backup-{today}.zip")
print(backup)   # backup-20240601.zip

记忆锚点：datetime.now() 获取当前时间；strftime() 格式化，strptime() 解析；timedelta 表示时间差，total_seconds() 转总秒数；datetime 可直接比较大小；naive 是不带时区的，aware 是带时区的；ZoneInfo 处理时区（Python 3.9+）；时间戳是纯数字，跨系统交换用时间戳。