from datetime import date, time, datetime, timedelta, tzinfo

1. datetime模塊簡介

python中關於時間的格式：
- 時間對象格式struct_time（struct_time 之間可以加減運算）：time模塊中的概念
- 時間戳timestamp（timestamp之間可以加減運算）:time模塊中的概念，時間戳指的是從1970年1月1日00:00:00開始按秒計算的偏移量。爲浮點型,如1583833864.3143494
- 日期字符串；
- ctime
- Gregorian
- ISO標準
datetime模塊有6個類：
- date類：日期對象，常用屬性有year/month/day
- time類：時間對象
- datetime類：日期時間對象，常用屬性hour/minute/second/microsecond
- datetime_CAPI類：日期時間對象C語言接口
- timedelta類：時間間隔，即兩個時間點之間的長度
- tzinfo類：時區信息對象
datetime模塊有兩個常用常亮：
- MAXYEAR：返回能表示的最大年份
- MINYEAR：返回能表示的最小年份
python中時間日期格式化符號（date轉換成字符串有實例代碼）：
- %y：兩位數的年份表示（00-99）
- %Y：四位數的年份表示（0000-9999）
- %m：月份（1-12）
- %d：月內中的一天（0-31）
- %H：24小時制小時數（0-24）
- %I：12小時制小時數（01-12）
- %M：分鐘數（00-59）
- %S：秒（00-59）
- %a：本地簡化星期名稱
- %A：本地完整星期名稱
- %b：本地簡化月份名稱
- %B：本地完整月份名稱
- %c：本地相應的日期表示和時間表示
- %j：年內的一天（001-366）
- %p：本地A.M.或P.M.的等價符
- %U：一年中的星期數（00-53）星期天爲星期的開始
- %w：星期（0-6），星期天爲星期的開始
- %W：一年中的星期數（00-53）星期一爲星期的開始
- %x：本地相應的日期表示
- %X：本地相應的時間表示
- %Z：當前時區的名稱
- %%：%號本身

2. date類

2.1 date對象（類）簡介

date對象由year、month、day三部分構成，格式如下：x年-x月-x日。

# 獲取今天的日期
cur = date.today()
print(cur)
print('year:', cur.year, 'month:', cur.month, 'day:', cur.day)
# 也可以通過__getattribute__獲取年月日
print(cur.__getattribute__('year'), cur.__getattribute__('month'), cur.__getattribute__('day'))

# 指定時間
date_ = date(2018, 9, 4)
print(date_)

2020-03-10
year: 2020 month: 3 day: 10
2020 3 10
2018-09-04

2.2 方法1：比較兩個日期的大小

x = date(2017, 10, 3)
y = date(2017, 10, 4)
# x、y兩個日期是否相等
print(x.__eq__(y))
# x日期是否大於等於y日期
print(x.__ge__(y))
# 大於(x>y)
print(x.__gt__(y))
# 小於等於(x<=y)
print(x.__le__(y))
# 小於(x < y)
print(x.__lt__(y))
# 不等於(x!=y)
print(x.__ne__(y))

False
False
False
True
True
True

2.3 獲取兩個日期相差多少天

x = date(2017, 10, 3)
y = date(2017, 10, 4)
print(x.__sub__(y))  # x-y
print(x.__rsub__(y))  # y-x
# 計算結果的返回值類型爲datetime.timedelta, 如果獲得整數類型的結果則按下面的方法操作：
print(x.__sub__(y).days)
print(x.__rsub__(y).days)

-1 day, 0:00:00
1 day, 0:00:00
-1
1

2.4 date日期與各種時間格式轉化

2.4.1 date與字符串相互轉換

2.4.1.1 date轉化成字符串(str類型)

# _format__(**)以指定格式輸出字符串，或者strftime(**)

# __format__
x = date(2019, 8, 8)
print(x.__format__('%Y-%m-%d-%W'), type(x.__format__('%Y-%m-%d-%W'))) 
print(x.__format__('%Y/%m/%d'))
print(x.__format__('%y/%m/%d'))
print(x.__format__('%D'))
print("#############################")

# strftime：括號內爲要轉換成字符串的格式
y = date(2019, 8, 8)
print(y.strftime('%Y%m%d%w'), type(y.strftime('%Y%m%d%w')))
print(y.strftime('%w'))  # 獲得周幾,週日到週六爲0-6
print(y.strftime('%W'))  # 一年中的第幾周，星期一爲一週的開始
print("#################################")

# 如果只是簡單的獲得日期的字符串，可使用__str__()
x = date(2019, 8, 7)
print(x.__str__(), type(x.__str__()))

2019-08-08-31 <class 'str'>
2019/08/08
19/08/08
08/08/19
#############################
201908084 <class 'str'>
4
31
#################################
2019-08-07 <class 'str'>

# python中其他%代表含義示例
# 其中最常用的有%Y, %m, %d, %H, %M, %S, %w, %W
z = date(2020, 1, 2) # 2020年1月2日爲星期四，一年中的第0周（或第1周）
print('兩位數的年份（年份後兩位）：', z.strftime('%y'))
print('四位數的年份：', z.strftime('%Y'))
print('月份（1-12）：', z.strftime('%m'))
print('一月中的一天（1-31）：', z.strftime('%d'))
print('24小時制小時數（0-24）：', z.strftime('%H'))
print('12小時制小時數（01-12）：', z.strftime('%I'))
print('分鐘數（0-59）：', z.strftime('%M'))
print('秒（00-59）：', z.strftime('%S'))
print('英文星期簡稱：', z.strftime('%a'))
print('英文完整日期名稱：', z.strftime('%A'))
print('英文月份簡稱：', z.strftime('%b'))
print('英文月份全稱：', z.strftime('%B'))
print('ctime日期時間表示：', z.strftime('%c'))
print('年內的一天（001-366）：', z.strftime('%j'))
print('A.M（上午）或P.M（下午）', z.strftime('%p'))
print('一年中星期數（00-53），星期天爲一週的開始：', z.strftime('%U'))
print('星期幾（0-6），星期天爲星期開始：', z.strftime('%w'))
print('一年中的星期數（00-53）， 星期一爲星期的開始：', z.strftime('%W'))
print('月/日/兩位數年：', z.strftime('%x'))
print('時：分：秒---', z.strftime('%X'))
print('當前時區的名稱：', z.strftime('%Z'))

兩位數的年份（年份後兩位）： 20
四位數的年份： 2020
月份（1-12）： 01
一月中的一天（1-31）： 02
24小時制小時數（0-24）： 00
12小時制小時數（01-12）： 12
分鐘數（0-59）： 00
秒（00-59）： 00
英文星期簡稱： Thu
英文完整日期名稱： Thursday
英文月份簡稱： Jan
英文月份全稱： January
ctime日期時間表示： Thu Jan  2 00:00:00 2020
年內的一天（001-366）： 002
A.M（上午）或P.M（下午） AM
一年中星期數（00-53），星期天爲一週的開始： 00
星期幾（0-6），星期天爲星期開始： 4
一年中的星期數（00-53）， 星期一爲星期的開始： 00
月/日/兩位數年： 01/02/20
時：分：秒--- 00:00:00
當前時區的名稱：

2.4.1.2 字符串轉化成date

暫無，得知後補充

2.4.2 date與struct_time相互轉換

2.4.2.1 date轉化成struct_time(time.struct_time類型)

import time
a = time.localtime()  # localtime是 把從1970-1-1零點零分到當前時間系統所偏移的秒數時間轉換爲本地時間，故可選參數爲偏移的秒數
b = time.gmtime()  # gmtime函數轉換後的時間沒有經過時區變換，是UTC時間，localtime比uct時間（即世界標準時間）慢8個小時
print(a, '####', type(a))
print(b, '####', type(b))

time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=3, tm_mday=10, tm_hour=17, tm_min=21, tm_sec=36, tm_wday=1, tm_yday=70, tm_isdst=0) #### <class 'time.struct_time'>
time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=3, tm_mday=10, tm_hour=9, tm_min=21, tm_sec=36, tm_wday=1, tm_yday=70, tm_isdst=0) #### <class 'time.struct_time'>

# timetuple()：類型爲time.struct_time的數組，但有關時間的部分元素值爲0
# 該方法爲了兼容time.localtime(),此處的time是time模塊，非datetime下的time類
x = date(2019, 3, 24)
print(x.timetuple())
print(x.timetuple().tm_year)
print(x.timetuple()[0])
# tm_wday：星期幾（週一0，週日6）
# tm_yday：一年中的第幾天

time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=3, tm_mday=24, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=6, tm_yday=83, tm_isdst=-1)
2019
2019

2.4.2.2 struct_time轉化成date

暫無，得知後補充

2.4.3 date與時間戳相互轉換

2.4.3.1 date轉化成時間戳(float類型)

暫無，得知後補充

2.4.3.2 時間戳轉化成date

# fromtimestamp()：根據給定的時間戮，返回一個date對象
import time
print('time時間戳：', time.time(), type(time.time()))
print(date.fromtimestamp(time.time()))

time時間戳： 1583833864.3143494 <class 'float'>
2020-03-10

2.4.4 date與ctime相互轉換

2.4.4.1 將date轉換成ctime(str類型)

# ctime格式
import time
time.ctime(3) # 可選參數爲1970-1-1零點零分偏移的秒數,即時間戳的秒數

'Thu Jan  1 08:00:03 1970'

x = date(2019, 3, 24)
print(x.ctime(), type(x.ctime()))

Sun Mar 24 00:00:00 2019 <class 'str'>

2.4.4.2 將ctime轉換成date

暫無，得知後補充

2.4.5 date與Gregorian日曆時間格式相互轉換

2.4.5.1 date轉換成Gregorian(int類型)

# fromordinal()：將Gregorian日曆時間轉換爲date對象；Gregorian Calendar ：一種日曆表示方法，類似於我國的農曆，西方國家使用比較多。
x = date(2019, 3, 4)
y = x.toordinal()  # y是Gregorian表示的日期
print(y, type(y))

737122 <class 'int'>

2.4.5.2 Gregorian轉換成date

x = date(2019, 3, 4)
y = x.toordinal()  # y是Gregorian表示的日期,表示公元公曆開始到現在的天數。公元1年1月1日爲1
print(y)
print(date.fromordinal(y))
print(date.fromordinal(737122))

737122
2019-03-04
2019-03-04

2.4.6 將date轉換成ISO標準格式

# 如果想要讓所使用的日期符合ISO標準，有如下三個方法：

# 方法1：isocalendar()：返回包含三個數值的元組
x = date(2020, 1, 1)
print(x.isocalendar())
print(x.isocalendar()[0]) # 日期x的年份
print(x.isocalendar()[1]) # 日期x一年中所在的週數
print(x.isocalendar()[2]) # 日期x是一週的星期幾：週一到週日依次爲1-7

(2020, 1, 3)
2020
1
3

# 方法2：isoformat()，返回ISO 8601標準的日期字符串（'YYYY-MM-DD'）
x = date(2018, 4, 22)
print(x, type(x))
y = x.isoformat()
print(y, type(y))

2018-04-22 <class 'datetime.date'>
2018-04-22 <class 'str'>

# 方法3：isoweekday(): 返回符合ISO標準的指定日期所在的星期數（週一爲1…週日爲7) 
x = date(2020, 1, 1)
print(x.isoweekday())
# weekday()與isoweekday()相似，只不過是weekday()方法返回的週一爲 0, 週日爲 6
x = date(2020, 1, 1)
print(x.weekday())

3
2

2.4.7 總結

2.6 其他方法及屬性

# replace()：替換操作
x = date(2019, 7, 3)
y = x.replace(2020, 2, 29)  # 三個參數依次爲year、month、day
print(x, type(x))
print(y, type(y))

2019-07-03 <class 'datetime.date'>
2020-02-29 <class 'datetime.date'>

# 減操作,不支持加操作
x = date(2019, 7, 3)
y = x.replace(2020, 2, 29)
print(x - y)

-241 days, 0:00:00

# today()：返回當前日期
print(date.today())

2020-03-10

# 屬性：max：date類能表示的最大的年、月、日的數值
# 屬性：min：date類能表示的最小的年、月、日的數值
# 屬性：resolution：最小時間間隔
print(date.max)
print(date.min)
print(date.resolution)

9999-12-31
0001-01-01
1 day, 0:00:00

3. time類

3.1 time對象（類）簡介

time類由hour小時、minute分鐘、second秒、microsecond毫秒和tzinfo五部分組成（tzinfo爲時區）
time所有的方法和屬性date也有

from datetime import time
t = time(10, 15, 32, 1000)
print(t, type(t))
print(t.hour)
print(t.minute)
print(t.second)
print(t.microsecond)

# 與date類相似，也有__getattribute__()方法
print(t.__getattribute__('hour'))

10:15:32.001000 <class 'datetime.time'>
10
15
32
1000
10

3.2 方法1：比較兩個時間的大小（與date相同）

與date類相似，也有__eq__(), __ge__(), __gt__(), __le__(), __lt__()， __ne__()

3.3 方法2：將時間轉化成字符串（與date相同）

# __format__
x = time(10, 15, 55, 1000)
print(x.__format__('%H:%M:%S'))

# strftime
print(x.strftime('%H'))

# __str__()簡單字符串
print(x.__str__())

10:15:55
10
10:15:55.001000

3.4 方法3：time轉化成ISO標準（與date大致相同，比date方法少）

x = time(12,20,59,899)
y = x.isoformat()
print(y, type(y))
# time沒有isocalendar

12:20:59.000899 <class 'str'>

3.5 其他方法和屬性（與date相同）

# max/min/resolution(最小時間間隔)
print(time.max)
print(time.min)
print(time.resolution)
x = time(12,20,59,899)
y = time(12,20,59,898)
# time不支持加減操作

23:59:59.999999
00:00:00
0:00:00.000001

4. datetime

4.1 datetime對象（類）簡介

datetime結合了date（日期）和time（時間），有year, month, day, hour, minute, second, microsecond, tzinfo構成。
其中有關時間的部分是可選的

p1 = datetime(2020, 1, 2, 10, 15, 32, 1000)
p2 = datetime(2020, 1, 2)
print(p1, type(p1))
print(p2, type(p2))
print(p1.year)
print(p1.minute)


# 與date類相似，也有__getattribute__()方法
print(p1.__getattribute__('hour'))

2020-01-02 10:15:32.001000 <class 'datetime.datetime'>
2020-01-02 00:00:00 <class 'datetime.datetime'>
2020
15
10

4.2 與date類對比

datetime具有上述date所有的方法和屬性（time所有的方法屬性，date同樣也有）

p1 = datetime(2020, 1, 2, 10, 15, 32, 1000)
p2 = datetime(2020, 1, 2)
# x、y兩個日期是否相等
print(p1.__eq__(p2))
# x日期是否大於等於y日期
print(p1.__ge__(p2))
# 大於(x>y)
print(p1.__gt__(p2))
# 小於等於(x<=y)
print(p1.__le__(p2))
# 小於(x < y)
print(p1.__lt__(p2))
# 不等於(x!=y)
print(p1.__ne__(p2))

False
True
True
False
False
True

p1 = datetime(2020, 1, 2, 10, 15, 32, 1000)
p2 = datetime(2020, 1, 2)
print(p1.__sub__(p2).days)
print(p1.__rsub__(p2).days)

0
-1

x = datetime(2019, 12, 1, 13, 1, 3)
print(x.__format__('%H'))
print(x.strftime("%H"))
print(x.__str__())

13
13
2019-12-01 13:01:03

x = datetime(2019, 12, 1, 13, 1, 3)
print(x.timetuple())
print(x.timetuple().tm_year)
print(x.timetuple()[0])

time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=12, tm_mday=1, tm_hour=13, tm_min=1, tm_sec=3, tm_wday=6, tm_yday=335, tm_isdst=-1)
2019
2019

import time
print(datetime.fromtimestamp(time.time()))

2020-03-10 22:24:51.923358

x = datetime(2019, 12, 1, 13, 1, 3)
print(x.ctime(), type(x.ctime()))

Sun Dec  1 13:01:03 2019 <class 'str'>

x = datetime(2019, 12, 1, 13, 1, 3)
y = x.toordinal()
print(y)
print(datetime.fromordinal(y))

737394
2019-12-01 00:00:00

x = datetime(2019, 12, 1, 13, 1, 3)
print(x.isocalendar())
print(x.isocalendar()[0]) # 日期x的年份
print(x.isocalendar()[1]) # 日期x一年中所在的週數
print(x.isocalendar()[2])

(2019, 48, 7)
2019
48
7

x = datetime(2019, 12, 1, 13, 1, 3)
print(x, type(x))
y = x.isoformat()
print(y, type(y))

2019-12-01 13:01:03 <class 'datetime.datetime'>
2019-12-01T13:01:03 <class 'str'>

# 方法3：isoweekday(): 返回符合ISO標準的指定日期所在的星期數（週一爲1…週日爲7) 
x = datetime(2020, 1, 1)
print(x.isoweekday())
# weekday()與isoweekday()相似，只不過是weekday()方法返回的週一爲 0, 週日爲 6
x = datetime(2020, 1, 1)
print(x.weekday())

3
2

x = datetime(2019, 12, 1, 13, 1, 3)
print(x.replace(2020, 2, 29))

2020-02-29 13:01:03

print(datetime.today())
x = datetime(2020, 3, 28, 15, 0, 0 , 0)
y = datetime(2020, 3, 13, 12, 0, 0, 0)
print(x - y)

2020-03-11 10:08:33.473686
15 days, 3:00:00

print(datetime.max)
print(datetime.min)
print(datetime.resolution)

9999-12-31 23:59:59.999999
0001-01-01 00:00:00
0:00:00.000001

4.3 datetime獨有的方法和屬性

# now/date/time/utctimetuple/utcnow/combine/utcfromtimestamp
import time
a = datetime.now()
print('a:', a)
print('date:',a.date())
print('time:',a.time())  # 獲取year爲屬性：a.year
print('utctimetuple:',a.utctimetuple())  # 變換後的UTC時間元組，tm_hour爲當前電腦時間
print('utcnow:',datetime.utcnow()) # 返回當前UTC時間，比當前電腦時間慢8小時
print('utcfromtimestamp',datetime.utcfromtimestamp(time.time()))  # 將時間戳轉化爲UTC時間組
print('combine',datetime.combine(a.date(),a.time()))  # 將date與time合併在一起
print('strptime',datetime.strptime('2020-1-2 12:20','%Y-%m-%d %H:%M'))  # 根據string, format 2個參數，返回一個對應的datetime對象
print(a.timestamp()) # 將datetime轉換成時間戳

a: 2020-03-11 11:20:17.261216
date: 2020-03-11
time: 11:20:17.261216
utctimetuple: time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=3, tm_mday=11, tm_hour=11, tm_min=20, tm_sec=17, tm_wday=2, tm_yday=71, tm_isdst=0)
utcnow: 2020-03-11 03:20:17.261216
utcfromtimestamp 2020-03-11 03:20:17.261216
combine 2020-03-11 11:20:17.261216
strptime 2020-01-02 12:20:00
1583896817.261216

4.4 總結

5. timedelta

5.1 datetime對象（類）簡介

timedelta表示一個時間長度，即兩個datetime之間的差值

a = datetime(2020, 3, 28, 15, 0, 0 , 0)
b = datetime(2020, 3, 13, 12, 0, 0, 0)
print(a - b)

15 days, 3:00:00

a = datetime(2020, 3, 20, 15, 0, 0 , 0)
# 上述a、b只能進行減操作，不能進行加操作
print(a + timedelta(3)) # 後三天
print(a + timedelta(-3)) # 前三天
# class datetime.timedelta(days=0,seconds=0,microseconds=0,milliseconds=0,minutes=0,hours=0,weeks=0)
# 所有參數均可選，但python內部只存儲了days，seconds和microseconds三種單位，故其他參數會轉換成這三種單位
# 1 millisecond = 1000 microseconds
print(a + timedelta(3, 1, 2, 4, 5, 6, 8))

2020-03-23 15:00:00
2020-03-17 15:00:00
2020-05-18 21:05:01.004002

6. 關於時間計算的操作

6.1 獲取當前時間

print(date.today()) # 只有日期，沒有時間
print("###########")

print(datetime.now())
print(datetime.now().date())
print(datetime.now().time())
print(datetime.now().year)
print("############")

print(datetime.today())
print(datetime.today().date())
print(datetime.today().time())
print(datetime.today().year)

2020-03-11
###########
2020-03-11 10:47:59.627967
2020-03-11
10:47:59.627967
2020
############
2020-03-11 10:47:59.628966
2020-03-11
10:47:59.628966
2020

6.2 計算時間差

a = datetime(2020, 3, 28, 15, 0, 0 , 0)
b = datetime(2020, 3, 13, 12, 0, 0, 0)
diff = a - b
print(diff)
print(diff.days)
print(diff.seconds)
# diff 只有days和seconds兩個屬性

15 days, 3:00:00
15
10800

6.3 有關delta的用法

delta是兩個datetime的時間差，可以靈活使用delta計算指定日期前幾天、上個月最後一天、當月第一天、前一週等等

7. tzinfo詳解

# tzinfo是關於時區信息的類
# tzinfo是一個抽象類，所以不能直接被實例化，具體如下：

class UTC(tzinfo):
    """UTC"""
    def __init__(self,offset = 0):
        self._offset = offset

    def utcoffset(self, dt):
        return timedelta(hours=self._offset)

    def tzname(self, dt):
        return "UTC +%s" % self._offset

    def dst(self, dt):
        return timedelta(hours=self._offset)

#北京時間
beijing = datetime(2020, 1, 1, 0, 0, 0,tzinfo = UTC(8))
print(beijing)

#曼谷時間
bangkok = datetime(2020, 1, 1, 0, 0, 0,tzinfo = UTC(7))
print(bangkok)

#北京時間轉成曼谷時間
print(beijing.astimezone(UTC(7)))

#計算時間差時也會考慮時區的問題
timespan = beijing - bangkok
print(timespan)

2020-01-01 00:00:00+08:00
2020-01-01 00:00:00+07:00
2019-12-31 23:00:00+07:00
-1 day, 23:00:00

8. 特殊實例講解（日期類似Gregorian）

背景：讀取一份excel，其中某一列日期爲2019.09.30，但是使用pd.read_excel讀取後，日期顯示43738，該int日期看似是Gregorian，但實際使用fromordinal轉換成datetime後並不是想要的2019.09.30結果。

dates = 43738
today = datetime.strptime('1899-12-30','%Y-%m-%d') + timedelta(days=dates)
print(today, type(today))
# 可以看到這是想要的結果,類型爲datetime

2019-09-30 00:00:00 <class 'datetime.datetime'>

9. time模塊簡介

time模塊一與datetime有很多相似之處，也有strftime，fromordinal，mktime等等，其概念與datetime也大致相同，在這裏不贅述。

datetime的操作

1. datetime模塊簡介

2. date類

2.1 date對象（類）簡介

2.2 方法1：比較兩個日期的大小

2.3 獲取兩個日期相差多少天

2.4 date日期與各種時間格式轉化

2.4.1 date與字符串相互轉換

2.4.1.1 date轉化成字符串(str類型)

2.4.1.2 字符串轉化成date

2.4.2 date與struct_time相互轉換

2.4.2.1 date轉化成struct_time(time.struct_time類型)

2.4.2.2 struct_time轉化成date

2.4.3 date與時間戳相互轉換

2.4.3.1 date轉化成時間戳(float類型)

2.4.3.2 時間戳轉化成date

2.4.4 date與ctime相互轉換

2.4.4.1 將date轉換成ctime(str類型)

2.4.4.2 將ctime轉換成date

2.4.5 date與Gregorian日曆時間格式相互轉換

2.4.5.1 date轉換成Gregorian(int類型)

2.4.5.2 Gregorian轉換成date

2.4.6 將date轉換成ISO標準格式

2.4.7 總結

2.6 其他方法及屬性

3. time類

3.1 time對象（類）簡介

3.2 方法1：比較兩個時間的大小（與date相同）

3.3 方法2：將時間轉化成字符串（與date相同）

3.4 方法3：time轉化成ISO標準（與date大致相同，比date方法少）

3.5 其他方法和屬性（與date相同）

4. datetime

4.1 datetime對象（類）簡介

4.2 與date類對比

4.3 datetime獨有的方法和屬性

4.4 總結

5. timedelta

5.1 datetime對象（類）簡介

6. 關於時間計算的操作

6.1 獲取當前時間

6.2 計算時間差

6.3 有關delta的用法

7. tzinfo詳解

8. 特殊實例講解（日期類似Gregorian）

9. time模塊簡介