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

1. datetime模块简介

python中关于时间的格式：
- 时间对象格式struct_time（struct_time 之间可以加减运算）：time模块中的概念
- 时间戳timestamp（timestamp之间可以加减运算）:time模块中的概念，时间戳指的是从1970年1月1日00:00:00开始按秒计算的偏移量。为浮点型,如1583833864.3143494
- 日期字符串；
- ctime
- Gregorian
- ISO标准
datetime模块有6个类：
- date类：日期对象，常用属性有year/month/day
- time类：时间对象
- datetime类：日期时间对象，常用属性hour/minute/second/microsecond
- datetime_CAPI类：日期时间对象C语言接口
- timedelta类：时间间隔，即两个时间点之间的长度
- tzinfo类：时区信息对象
datetime模块有两个常用常亮：
- MAXYEAR：返回能表示的最大年份
- MINYEAR：返回能表示的最小年份
python中时间日期格式化符号（date转换成字符串有实例代码）：
- %y：两位数的年份表示（00-99）
- %Y：四位数的年份表示（0000-9999）
- %m：月份（1-12）
- %d：月内中的一天（0-31）
- %H：24小时制小时数（0-24）
- %I：12小时制小时数（01-12）
- %M：分钟数（00-59）
- %S：秒（00-59）
- %a：本地简化星期名称
- %A：本地完整星期名称
- %b：本地简化月份名称
- %B：本地完整月份名称
- %c：本地相应的日期表示和时间表示
- %j：年内的一天（001-366）
- %p：本地A.M.或P.M.的等价符
- %U：一年中的星期数（00-53）星期天为星期的开始
- %w：星期（0-6），星期天为星期的开始
- %W：一年中的星期数（00-53）星期一为星期的开始
- %x：本地相应的日期表示
- %X：本地相应的时间表示
- %Z：当前时区的名称
- %%：%号本身

2. date类

2.1 date对象（类）简介

date对象由year、month、day三部分构成，格式如下：x年-x月-x日。

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

# 指定时间
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：比较两个日期的大小

x = date(2017, 10, 3)
y = date(2017, 10, 4)
# x、y两个日期是否相等
print(x.__eq__(y))
# x日期是否大于等于y日期
print(x.__ge__(y))
# 大于(x>y)
print(x.__gt__(y))
# 小于等于(x<=y)
print(x.__le__(y))
# 小于(x < y)
print(x.__lt__(y))
# 不等于(x!=y)
print(x.__ne__(y))

False
False
False
True
True
True

2.3 获取两个日期相差多少天

x = date(2017, 10, 3)
y = date(2017, 10, 4)
print(x.__sub__(y))  # x-y
print(x.__rsub__(y))  # y-x
# 计算结果的返回值类型为datetime.timedelta, 如果获得整数类型的结果则按下面的方法操作：
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日期与各种时间格式转化

2.4.1 date与字符串相互转换

2.4.1.1 date转化成字符串(str类型)

# _format__(**)以指定格式输出字符串，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：括号内为要转换成字符串的格式
y = date(2019, 8, 8)
print(y.strftime('%Y%m%d%w'), type(y.strftime('%Y%m%d%w')))
print(y.strftime('%w'))  # 获得周几,周日到周六为0-6
print(y.strftime('%W'))  # 一年中的第几周，星期一为一周的开始
print("#################################")

# 如果只是简单的获得日期的字符串，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%代表含义示例
# 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日为星期四，一年中的第0周（或第1周）
print('两位数的年份（年份后两位）：', z.strftime('%y'))
print('四位数的年份：', 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小时制小时数（0-24）：', z.strftime('%H'))
print('12小时制小时数（01-12）：', z.strftime('%I'))
print('分钟数（0-59）：', z.strftime('%M'))
print('秒（00-59）：', z.strftime('%S'))
print('英文星期简称：', z.strftime('%a'))
print('英文完整日期名称：', z.strftime('%A'))
print('英文月份简称：', z.strftime('%b'))
print('英文月份全称：', z.strftime('%B'))
print('ctime日期时间表示：', z.strftime('%c'))
print('年内的一天（001-366）：', z.strftime('%j'))
print('A.M（上午）或P.M（下午）', z.strftime('%p'))
print('一年中星期数（00-53），星期天为一周的开始：', z.strftime('%U'))
print('星期几（0-6），星期天为星期开始：', z.strftime('%w'))
print('一年中的星期数（00-53）， 星期一为星期的开始：', z.strftime('%W'))
print('月/日/两位数年：', z.strftime('%x'))
print('时：分：秒---', z.strftime('%X'))
print('当前时区的名称：', z.strftime('%Z'))

两位数的年份（年份后两位）： 20
四位数的年份： 2020
月份（1-12）： 01
一月中的一天（1-31）： 02
24小时制小时数（0-24）： 00
12小时制小时数（01-12）： 12
分钟数（0-59）： 00
秒（00-59）： 00
英文星期简称： Thu
英文完整日期名称： Thursday
英文月份简称： Jan
英文月份全称： January
ctime日期时间表示： Thu Jan  2 00:00:00 2020
年内的一天（001-366）： 002
A.M（上午）或P.M（下午） AM
一年中星期数（00-53），星期天为一周的开始： 00
星期几（0-6），星期天为星期开始： 4
一年中的星期数（00-53）， 星期一为星期的开始： 00
月/日/两位数年： 01/02/20
时：分：秒--- 00:00:00
当前时区的名称：

2.4.1.2 字符串转化成date

暂无，得知后补充

2.4.2 date与struct_time相互转换

2.4.2.1 date转化成struct_time(time.struct_time类型)

import time
a = time.localtime()  # localtime是 把从1970-1-1零点零分到当前时间系统所偏移的秒数时间转换为本地时间，故可选参数为偏移的秒数
b = time.gmtime()  # gmtime函数转换后的时间没有经过时区变换，是UTC时间，localtime比uct时间（即世界标准时间）慢8个小时
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()：类型为time.struct_time的数组，但有关时间的部分元素值为0
# 该方法为了兼容time.localtime(),此处的time是time模块，非datetime下的time类
x = date(2019, 3, 24)
print(x.timetuple())
print(x.timetuple().tm_year)
print(x.timetuple()[0])
# tm_wday：星期几（周一0，周日6）
# tm_yday：一年中的第几天

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转化成date

暂无，得知后补充

2.4.3 date与时间戳相互转换

2.4.3.1 date转化成时间戳(float类型)

暂无，得知后补充

2.4.3.2 时间戳转化成date

# fromtimestamp()：根据给定的时间戮，返回一个date对象
import time
print('time时间戳：', time.time(), type(time.time()))
print(date.fromtimestamp(time.time()))

time时间戳： 1583833864.3143494 <class 'float'>
2020-03-10

2.4.4 date与ctime相互转换

2.4.4.1 将date转换成ctime(str类型)

# ctime格式
import time
time.ctime(3) # 可选参数为1970-1-1零点零分偏移的秒数,即时间戳的秒数

'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 将ctime转换成date

暂无，得知后补充

2.4.5 date与Gregorian日历时间格式相互转换

2.4.5.1 date转换成Gregorian(int类型)

# fromordinal()：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。
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转换成date

x = date(2019, 3, 4)
y = x.toordinal()  # y是Gregorian表示的日期,表示公元公历开始到现在的天数。公元1年1月1日为1
print(y)
print(date.fromordinal(y))
print(date.fromordinal(737122))

737122
2019-03-04
2019-03-04

2.4.6 将date转换成ISO标准格式

# 如果想要让所使用的日期符合ISO标准，有如下三个方法：

# 方法1：isocalendar()：返回包含三个数值的元组
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一年中所在的周数
print(x.isocalendar()[2]) # 日期x是一周的星期几：周一到周日依次为1-7

(2020, 1, 3)
2020
1
3

# 方法2：isoformat()，返回ISO 8601标准的日期字符串（'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标准的指定日期所在的星期数（周一为1…周日为7) 
x = date(2020, 1, 1)
print(x.isoweekday())
# weekday()与isoweekday()相似，只不过是weekday()方法返回的周一为 0, 周日为 6
x = date(2020, 1, 1)
print(x.weekday())

3
2

2.4.7 总结

2.6 其他方法及属性

# replace()：替换操作
x = date(2019, 7, 3)
y = x.replace(2020, 2, 29)  # 三个参数依次为year、month、day
print(x, type(x))
print(y, type(y))

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

# 减操作,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()：返回当前日期
print(date.today())

2020-03-10

# 属性：max：date类能表示的最大的年、月、日的数值
# 属性：min：date类能表示的最小的年、月、日的数值
# 属性：resolution：最小时间间隔
print(date.max)
print(date.min)
print(date.resolution)

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

3. time类

3.1 time对象（类）简介

time类由hour小时、minute分钟、second秒、microsecond毫秒和tzinfo五部分组成（tzinfo为时区）
time所有的方法和属性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)

# 与date类相似，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：比较两个时间的大小（与date相同）

与date类相似，也有__eq__(), __ge__(), __gt__(), __le__(), __lt__()， __ne__()

3.3 方法2：将时间转化成字符串（与date相同）

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

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

# __str__()简单字符串
print(x.__str__())

10:15:55
10
10:15:55.001000

3.4 方法3：time转化成ISO标准（与date大致相同，比date方法少）

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

12:20:59.000899 <class 'str'>

3.5 其他方法和属性（与date相同）

# max/min/resolution(最小时间间隔)
print(time.max)
print(time.min)
print(time.resolution)
x = time(12,20,59,899)
y = time(12,20,59,898)
# time不支持加减操作

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

4. datetime

4.1 datetime对象（类）简介

datetime结合了date（日期）和time（时间），有year, month, day, hour, minute, second, microsecond, tzinfo构成。
其中有关时间的部分是可选的

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)


# 与date类相似，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 与date类对比

datetime具有上述date所有的方法和属性（time所有的方法属性，date同样也有）

p1 = datetime(2020, 1, 2, 10, 15, 32, 1000)
p2 = datetime(2020, 1, 2)
# x、y两个日期是否相等
print(p1.__eq__(p2))
# x日期是否大于等于y日期
print(p1.__ge__(p2))
# 大于(x>y)
print(p1.__gt__(p2))
# 小于等于(x<=y)
print(p1.__le__(p2))
# 小于(x < y)
print(p1.__lt__(p2))
# 不等于(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一年中所在的周数
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标准的指定日期所在的星期数（周一为1…周日为7) 
x = datetime(2020, 1, 1)
print(x.isoweekday())
# weekday()与isoweekday()相似，只不过是weekday()方法返回的周一为 0, 周日为 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独有的方法和属性

# now/date/time/utctimetuple/utcnow/combine/utcfromtimestamp
import time
a = datetime.now()
print('a:', a)
print('date:',a.date())
print('time:',a.time())  # 获取year为属性：a.year
print('utctimetuple:',a.utctimetuple())  # 变换后的UTC时间元组，tm_hour为当前电脑时间
print('utcnow:',datetime.utcnow()) # 返回当前UTC时间，比当前电脑时间慢8小时
print('utcfromtimestamp',datetime.utcfromtimestamp(time.time()))  # 将时间戳转化为UTC时间组
print('combine',datetime.combine(a.date(),a.time()))  # 将date与time合并在一起
print('strptime',datetime.strptime('2020-1-2 12:20','%Y-%m-%d %H:%M'))  # 根据string, format 2个参数，返回一个对应的datetime对象
print(a.timestamp()) # 将datetime转换成时间戳

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 总结

5. timedelta

5.1 datetime对象（类）简介

timedelta表示一个时间长度，即两个datetime之间的差值

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只能进行减操作，不能进行加操作
print(a + timedelta(3)) # 后三天
print(a + timedelta(-3)) # 前三天
# class datetime.timedelta(days=0,seconds=0,microseconds=0,milliseconds=0,minutes=0,hours=0,weeks=0)
# 所有参数均可选，但python内部只存储了days，seconds和microseconds三种单位，故其他参数会转换成这三种单位
# 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. 关于时间计算的操作

6.1 获取当前时间

print(date.today()) # 只有日期，没有时间
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 计算时间差

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两个属性

15 days, 3:00:00
15
10800

6.3 有关delta的用法

delta是两个datetime的时间差，可以灵活使用delta计算指定日期前几天、上个月最后一天、当月第一天、前一周等等

7. tzinfo详解

# tzinfo是关于时区信息的类
# tzinfo是一个抽象类，所以不能直接被实例化，具体如下：

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)

#北京时间
beijing = datetime(2020, 1, 1, 0, 0, 0,tzinfo = UTC(8))
print(beijing)

#曼谷时间
bangkok = datetime(2020, 1, 1, 0, 0, 0,tzinfo = UTC(7))
print(bangkok)

#北京时间转成曼谷时间
print(beijing.astimezone(UTC(7)))

#计算时间差时也会考虑时区的问题
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. 特殊实例讲解（日期类似Gregorian）

背景：读取一份excel，其中某一列日期为2019.09.30，但是使用pd.read_excel读取后，日期显示43738，该int日期看似是Gregorian，但实际使用fromordinal转换成datetime后并不是想要的2019.09.30结果。

dates = 43738
today = datetime.strptime('1899-12-30','%Y-%m-%d') + timedelta(days=dates)
print(today, type(today))
# 可以看到这是想要的结果,类型为datetime

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

9. time模块简介

time模块一与datetime有很多相似之处，也有strftime，fromordinal，mktime等等，其概念与datetime也大致相同，在这里不赘述。

datetime的操作

1. datetime模块简介

2. date类

2.1 date对象（类）简介

2.2 方法1：比较两个日期的大小

2.3 获取两个日期相差多少天

2.4 date日期与各种时间格式转化

2.4.1 date与字符串相互转换

2.4.1.1 date转化成字符串(str类型)

2.4.1.2 字符串转化成date

2.4.2 date与struct_time相互转换

2.4.2.1 date转化成struct_time(time.struct_time类型)

2.4.2.2 struct_time转化成date

2.4.3 date与时间戳相互转换

2.4.3.1 date转化成时间戳(float类型)

2.4.3.2 时间戳转化成date

2.4.4 date与ctime相互转换

2.4.4.1 将date转换成ctime(str类型)

2.4.4.2 将ctime转换成date

2.4.5 date与Gregorian日历时间格式相互转换

2.4.5.1 date转换成Gregorian(int类型)

2.4.5.2 Gregorian转换成date

2.4.6 将date转换成ISO标准格式

2.4.7 总结

2.6 其他方法及属性

3. time类

3.1 time对象（类）简介

3.2 方法1：比较两个时间的大小（与date相同）

3.3 方法2：将时间转化成字符串（与date相同）

3.4 方法3：time转化成ISO标准（与date大致相同，比date方法少）

3.5 其他方法和属性（与date相同）

4. datetime

4.1 datetime对象（类）简介

4.2 与date类对比

4.3 datetime独有的方法和属性

4.4 总结

5. timedelta

5.1 datetime对象（类）简介

6. 关于时间计算的操作

6.1 获取当前时间

6.2 计算时间差

6.3 有关delta的用法

7. tzinfo详解

8. 特殊实例讲解（日期类似Gregorian）

9. time模块简介