Python的日期和时间及其处理的常用方法

1. Python时间类型简介

Python中常用的时间表示方法有以下几种：

• 时间戳
• 格式化的时间字符串
• time模块的time.struct_time类
• datetime模块的datetime类

其中 时间戳（imestamp） 又称为Unix时间、POSIX时间。它表示从格林尼治时间1970年1月1日0时0分0秒开始到现在所经过的毫秒数，其值为float类型。 但Python返回的是秒数，需要说明的是时间戳是个差值，其值与时区无关。格式化的时间字符串是形如'2022-01-01 13:14:52'的字符串 time模块和datetime模块我将在下面进行介绍。

2.time模块和datetime模块

Python提供了time模块和datetime模块，我将分别进行简单介绍。

2.1 time模块

time模块我主要介绍两个函数：time.time()和time.localtime()函数

1) time.time()函数

time.time()函数会返回时间戳，即自1970-1-1 0:00:00 至今所经历的秒数

import time
time.time()

# 返回结果
1641043618.381585

2) time.localtime([secs])函数

time.localtime([secs])函数会返回以指定时间戳对应的本地时间的 struct_time对象，参数为时间戳，需要人为传入，如果不传入参数，则函数会默认返回函数执行时的本地时间。

import time
time.localtime(1641043618.381585)   # 传入参数

time.struct_time(tm_year=2022, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=21, tm_min=26, tm_sec=58, tm_wday=5, tm_yday=1, tm_isdst=0)
# 结果为struct_time对象，表示1641043618.381585时间戳对应的时间是2022年1月1号，21点26分58秒，1月1号是该星期的第6天，是该年即2022年的第1天，tm_isdst表示是否是夏令时.

import time
time.localtime()   # 不传入参数

# 结果返回的是现在的本地时间
time.struct_time(tm_year=2022, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=21, tm_min=38, tm_sec=34, tm_wday=5, tm_yday=1, tm_isdst=0)

读者可能会对struct_time对象中的属性有疑惑，所以下面会简单介绍一下各个属性的含义：

2.2 datetime模块

Python中内建的datetime模块提供了datetime、date、time、timedelta类型，其中datetime类型是包含日期和时间信息的，尤其需要注意的是， 这些类的对象都是不可变的 。建立datetime类型需要自己传入参数:

1) datetime

from datetime import datetime, date, time
dt = datetime(2022, 1, 1, 21, 30, 28) # 传入参数分别为年月日时分秒
dt

# 结果为
datetime.datetime(2022, 1, 1, 21, 30, 28)

对于上面得到的datetime实例，可以使用它的对象方法来获取它的date、time、year、month等对象：

dt.time()
# 结果为 datetime.time(21, 30, 28)

dt.date()
# 结果为 datetime.date(2022, 1, 1)

print(dt.year, dt.month, dt.day, dt.hour, dt.minute, dt.second)
# 结果为 2022 1 1 21 30 28

2) strftime、strptime函数

strftime方法将datetime转换为字符串，该方法需要你传入你想要的字符串格式:

dt.strftime('%m/%d/%Y %H:%M')
# 结果为
'01/01/2022 21:30'

dt.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
# 结果为
'2022-01-01 21:30:28'

strftime方法将字符串转换为datetime，需要传入字符串及其对应的格式:

datetime.strptime('20220101213028', '%Y%m%d%H%M%S')
# 结果为
datetime.datetime(2022, 1, 1, 21, 30, 28)

datetime.strptime('2022-01-01 21:30:28', '%Y-%m-%d %H:%M:%S')
# 结果为
datetime.datetime(2022, 1, 1, 21, 30, 28)

下面表格是完整的格式化详细说明：

3) datetime.replace

在聚合或分组时间序列数据时，常常会将datatime时间序列中的一些值进行替换，如将分钟、秒替换为0，此时就需要用到datetime.replace()函数了:

# 具体参数如下
replace(
        year=self.year, 
        month=self.month, 
        day=self.day, 
        hour=self.hour, 
        minute=self.minute, 
        second=self.second, 
        microsecond=self.microsecond, 
        tzinfo=self.tzinfo, 
        * fold=0)

例子：

from datetime import datetime, date, time
dt = datetime(2022, 1, 1, 21, 30, 28).replace(minute=0,second=0)

# 结果为
datetime.datetime(2022, 1, 1, 21, 0)

4) datetime.timedelta

两个不同的datetime对象会产生一个datetime.timedelta类型的对象，表示两个时间之间的差值:

from datetime import datetime, date, time
dt1 = datetime(2022, 1, 1, 21, 30, 28) # 传入参数分别为年月日时分秒
dt2 = datetime(2021, 12, 31, 20, 10, 1) 
delta = dt1 - dt2
delta

# 结果为
datetime.timedelta(1, 4827)
# 表示时间间隔为1天又4827秒

当然也可以给一个datetime.datetime对象加上 datetime.timedelta，生成新的datetime.datetime对象:

dt2 + delta

# 结果为
datetime.datetime(2022, 1, 1, 21, 30, 28)