Python3学习笔记19——内建模块（datetime）

datetime是Python处理日期和时间的标准库。

获取当前日期和时间

from datetime import  datetime
now=datetime.now()
print(now)
print(type(now))

输出结果：
2019-04-10 15:40:35.427861
<class ‘datetime.datetime’>

注意到datetime是模块，datetime模块还包含一个datetime类，通过from datetime import datetime导入的才是datetime这个类。

如果仅导入import datetime，则必须引用全名datetime.datetime。

datetime.now()返回当前日期和时间，其类型是datetime。

获取指定日期和时间

要指定某个日期和时间，我们直接用参数构造一个datetime：

dt=datetime(2019,4,10,15,47)
print(dt)
结果：
2019-04-10 15:47:00

datetime转换为timestamp

在计算机中，时间实际上是用数字表示的。我们把1970年1月1日00：00：00 UTC+00：00时区的时刻称为epoch time，记为0（1970年以前的时间timestamp为负数），当前时间就是相对于epoch time的秒数，成为timestamp。

你可以认为：
timestamp=0=1970-1-1 00:00:00 UTC+0:00
对应的北京时间是：
timestamp=0=1970-1-1 08：00：00 UTC +8：00

可见timestamp的值与时区毫无关系，因为timestamp一旦确定，其UTC时间就确定了，转换为到任意时区的时间也是完全确定的，这就是为什么计算机存储的当前时间是以timestamp表示的，因为全球各地的计算机在任意时刻的timestamp都是完全相同的（假定时间已校准）。

把一个datetime类型转换为timestamp只需要简单调用timestamp（）方法：

print(dt.timestamp())

1554882420.0

注意Python的timestamp是一个浮点数。如果有小数位数，小数位表示毫秒数。

某些编程语言（如Java和JavaScript）的timestamp使用整数表示毫秒数，这种情况下只需要把timestamp除以1000就得到Python的浮点表示方法。

timestamp转换为datetime

要把timestamp转换为datetime，使用datetime提供的fromtimestamp（）方法：

>>> from datetime import datetime
>>> t=1511111111.0
>>> print(datetime.fromtimestamp(t))
2017-11-20 01:05:11

注意到timestamp是一个浮点数，它没有时区的概念，而datetime是有时区的。上述转换是在timestamp和本地时间做转换。

本地时间是指当前操作系统设定的时区。例如北京时区是东8区，则本地时间：
2017-11-20 01:05:11
而此刻格林威治标准时间与北京时间差了8小时，也就是UTC +0：00时区的时间应该是：
2017-11-19 17:05:11

timestamp也可以直接被转换为UTC标准时区的时间：

>>> print(datetime.utcfromtimestamp(t))
2017-11-19 17:05:11

str转换为datetime

很多时候，用户输入的日期和时间是字符串，要处理日期和时间，首先必须把str转换为datetime。转换方法是通过datetime.strptime（）实现，需要一个日期和时间的格式化字符串：

from datetime import datetime
cday=datetime.strptime('2015-6-1 18:19:59','%Y-%m-%d %H:%M:%S')
print(cday)

2015-06-01 18:19:59
字符串‘%Y-%m-%d %H：%M：%S’规定了日期和时间部分的格式。
注意转换后的datetime是没有时区信息的。

datetime转换为str

如果已经有了datetime对象，要把它格式化为字符串显示给用户，就需要转换为str，转换方法是通过strftime（）实现的，同样需要一个日期和时间的格式化字符串：
now=datetime.now()
print(now.strftime(’%a,%b %d %H:%M’))

Thu,Apr 11 13:29

datetime加减

对日期和时间进行加减实际上就是把datetime往后或往前计算，得到新的datetime。加减可以直接用+和-运算符，不过需要导入timedelta这个类：

print(now+timedelta(days=10))
print(now-timedelta(days=1,hours=12))

2019-04-21 13:33:45.227159
2019-04-10 01:33:45.227159

可见，使用timedelta你可以很容易地算出前几天和后几天地时刻。

本地时间转换为UTC时间

本地时间是指系统设定时区地时间，例如北京时间是UTC+8：00时区地时间，而UTC时间指UTVC+0：00时区地时间。

一个datetime类型有一个时区属性tzinfo，但是默认为None，所以无法区分这个datetime到底是哪个时区，除非强行给datetime设置一个时区：

时区转换

我们可以先通过utcnow（）拿到当前地UTC时间，再转换为任意时区的时间：

from datetime import datetime,timezone,timedelta
#拿到UTC时间，并强制设置时区为UTC+0：00
utc_dt=datetime.utcnow().replace(tzinfo=timezone.utc)
print(utc_dt)
#astimezone（）将转换时区为北京时间：
bj_dt=utc_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours=8)))
print(bj_dt)
#astimezone（）将转换时区为东京时间：
tokyo_dt=utc_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours=9)))
print(tokyo_dt)
#astimezone()将bj_dt转换时区为东京时间：
tokyo_dt2=bj_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours=9)))
print(tokyo_dt2)

时区转换的关键在于，拿到一个datetime时，要获知其正确的时区，然后强制设置时区，作为基准时间。

利用带时区的datetime，通过astimezone（）方法，可以转换到任意时区。

注：不是必须从UTC+0：00时区转换为其他时区，任何带时区的datetime都可以正确转换，例如上述bj_dt到tokyo_dt的转换。

小结：
datetime表示的时间需要时区信息才能确定一个特定的时间，否则只能视为本地时间。
如果要存储datetime，最佳方法是将其转换为timestamp再存储，因为timestamp的值与时区完全无关。

练习：
假设你获取了用户输入的日期和时间如2015-1-21 9：01：30，以及一个时区信息如UTVC+5：00，均是str，请编写一个函数将其转换为timestamp：

import re
from datetime import datetime,timedelta,timezone

def to_timestamp(dt_str,tz_str):
    #首先，获取用户输入的时间的datetime
    input_dt=datetime.strptime(dt_str,'%Y-%m-%d %H:%M:%S')
    #上面得到的datetime是没有时区的，因此设置用户输入的对应时区
    #那么此时需要利用正则获取用户输入的时区
    time_zone_num=re.match('UTC([+|-][\d]{1,2}):00',tz_str).group(1)
    time_zone=timezone(timedelta(hours=int(time_zone_num)))

    #将上面得到的datetime强制设置为utc-？？
    input_dt_tz=input_dt.replace(tzinfo=time_zone)

    return  input_dt_tz.timestamp()

#测试
t1=to_timestamp('2015-6-1 08:10:30','UTC+7:00')
print(t1)

1433121030.0