python| python中日期时间处理

随着得物越做越大越做越强, 国际化的脚步也越来越快. 国际化给程序带来2大类需要处理的问题: 语言 和 日期时间. 这篇主要聊 日期时间处理.

词汇 abbr

很多问题往往只是语言的迷雾, 穿透语言表达的概念和定义, 就能解决很多问题.

• area.地区 i18n.国际化.zh_CN.语言代码(iso639).国家代码(iso3166) i10n.本地化
• dt.datetime.日期时间 date.日期 time.时间
• tz.timezone.时区 UTC.协调世界时=GMT.格林尼治标准时.gmt loc.localtime.localWallClockTime DST.夏令时.人为
  • CST.中国标准时间=PRC=Asia/Shanghai=+0800=东八区
  • EST.美国东部标准时间 EDT.美国东部夏令时
• ts.timestamp.时间戳
• fmt.fromat.日期时间的显示格式

后文遇到相关词汇可以直接对照来看.

最佳实践 BestPractice

The preferred way of dealing with times is to always work in UTC, converting to localtime only when generating output to be read by humans. -- https://pypi.org/project/pytz

• 简单概括: 在处理时间问题时, 一直使用 UTC, 只在需要展示时按照对应地区进行处理. gmt✅ loc❌
  • 只使用包含时区的时期时间数据
  • ts.时间戳 即 UTC, 需要增加 tz 信息进行 fmt
  • 处理时保持一致性: gmt 归 gmt, loc 归 loc

py 中相关包与函数

在进入代码之前, 约定 本地地区 为 CST.中国标准时间.

• 包: time datetime pytz calendar
  • strptime: str-parse-time
  • strftime: str-format-time
• 相关日期时间表示: ts.时间戳 class time.struct_time(后面简写为 st) class datetime.datetime(后面简写为 dt) str.fmt
  • ts
    • st>ts: calendar.timegm(gmt_st) time.mktime(loc_st)
    • dt>ts: dt.timestamp()
  • st
    • ts>st: gmt_st=time.gmtime() loc_st=time.localtime()
    • dt>st: dt.timetuple()
    • str>st: time.strptime(str, fmt)
  • dt
    • ts>dt: datetime.fromtimestamp(ts, tz=utc) datetime.fromtimestamp(ts, tz=cst)
      • datetime.now(tz=utc)使用当前时间作为ts
      • datetime.today() 也使用当前时间作为ts, 但是无时区信息, 不建议使用
    • str>dt: dt.strptime(str, fmt)
  • str
    • st>str: time.strftime(fmt, st)
    • dt>str: dt.strftime(fmt)
• gmt 归 gmt
  • time.gmtime() calendar.timegm()
  • utc=pytz.utc
• loc 归 loc: 以 CST 为例
  • time.localtime() time.mktime()
  • time.zone=-28800 cst=pytz.timezone('PRC')
    

关于时期时间的显示 format

查看 formt 文档:

• 相关文档: https://docs.python.org/3.6/library/time.html#time.strftime
• pycharm 在 strftime()/strptime() 上按 F1

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简单示例:

import time

fmt = '%Y-%m-%d %H:%M:%S %Z%z' # 'date time timezone`
s = time.strftime(fmt, time.localtime()) # '2021-10-17 01:11:22 CST+0800'
print(s)

关于时间戳

• 简单处理, 约定: ts.时间戳使用int, 精确到秒
• 重要的事情再强调一遍: ts.时间戳 都是 UTC 下的, 需要时区信息 fmt 成 datetime str

	-0800	UTC	CST=+0800
ts.offset	28800s	0	-28800s
同一时刻ts相等	ts	ts	ts
相同日期时间的ts	ts+offset	ts+offset	ts+offset

当前 ts:

import calendar
import time

ts = int(time.time()) # 1634447629
loc_ts = int(time.mktime(time.localtime())) # 1634447629
print(ts, loc_ts)

指定时刻的 ts:

import calendar
import time

fmt = '%Y-%m-%d %H:%M:%S %Z%z'
st = time.strptime('2021-10-17 01:11:22 CST+0800', fmt)
ts = calendar.timegm(st) # 1634433082
loc_ts = int(time.mktime(st)) # 1634433082
print(ts, loc_ts)

同一时刻

• 同一个时刻: ts 相等, st/dt 表示的时刻相同, str 根据 fmt 变化

import calendar
import time
from datetime import datetime

import pytz

utc = pytz.utc  # utc.zone
cst = pytz.timezone('PRC')  # CST.中国标准时间=PRC=Asia/Shanghai

fmt_datetime = '%Y-%m-%d %H:%M:%S'

# 同一个时刻: ts 相等, st/dt 表示的时刻相同, str 根据 fmt 变化
# ts>st
gmt_st = time.gmtime()
loc_st = time.localtime()
# st>ts ts=gmt_ts=loc_ts
ts = int(time.time())
gmt_ts = calendar.timegm(gmt_st)
loc_ts = int(time.mktime(loc_st))
# ts>dt
gmt_dt = datetime.now(tz=utc)
loc_dt = datetime.now(tz=cst)
gmt_dt2 = datetime.today().astimezone(tz=utc)
loc_dt2 = datetime.today().astimezone(tz=cst)
gmt_ts2dt = datetime.fromtimestamp(ts, tz=utc)
loc_ts2dt = datetime.fromtimestamp(ts, tz=cst)
# dt>ts
gmt_dt_ts = int(gmt_dt.timestamp())
loc_dt_ts = int(loc_dt.timestamp())
# dt>st
gmt_dt_st = gmt_dt.timetuple()
loc_dt_st = loc_dt.timetuple()

# fmt_datetime: 不含时区的日期时间字符串
# st/dt>str
gmt_str = time.strftime(fmt_datetime, gmt_st)
loc_str = time.strftime(fmt_datetime, loc_st)
gmt_dt_str = gmt_dt.strftime(fmt_datetime)
loc_dt_str = loc_dt.strftime(fmt_datetime)
# str>st: 无时区, 不建议使用
gmt_str2st = time.strptime(gmt_str, fmt_datetime)
loc_str2st = time.strptime(loc_str, fmt_datetime)
# str>ts
gmt_str2ts = calendar.timegm(time.strptime(gmt_str, fmt_datetime))
loc_str2ts = int(time.mktime(time.strptime(loc_str, fmt_datetime)))
# str>dt
gmt_str2dt = datetime.strptime(loc_str, fmt_datetime).astimezone(tz=utc)  # ✅
gmt_str2dt2 = datetime.strptime(gmt_str, fmt_datetime).astimezone(tz=utc)  # ❌
loc_str2dt = datetime.strptime(loc_str, fmt_datetime).astimezone(tz=cst)

相同日期时间

• 相同零点时间, 比如 本地时间零点 2021-10-18 00:00:00

import time
from datetime import datetime

import pytz

utc = pytz.utc  # utc.zone
cst = pytz.timezone('PRC')  # CST.中国标准时间=PRC=Asia/Shanghai
fmt_date = '%Y-%m-%d'

# 相同日期时间: 当日零点
# fmt_datetime 相同: 当日零点
ts = int(time.time())
offset = time.timezone
gmt_ts_zero = ts - ts % 86400
loc_ts_zero = gmt_ts_zero + time.timezone
gmt_dt_zero = datetime.fromtimestamp(gmt_ts_zero).astimezone(tz=utc)
loc_dt_zero = datetime.fromtimestamp(loc_ts_zero).astimezone(tz=cst)
gmt_str_zero = time.strftime(fmt_date, time.gmtime(gmt_ts_zero))
loc_str_zero = time.strftime(fmt_date, time.localtime(loc_ts_zero))
loc_dt2str_zero = datetime.now(tz=cst).date()

• 相同零点时间: 某日零点时的 date 与 ts

import calendar
import time

fmt = '%Y-%m-%d %H:%M:%S %Z%z'
fmt_date = '%Y-%m-%d'

st = time.strptime('2021-10-17 01:11:22 CST+0800', fmt)
ts = calendar.timegm(st) # 1634433082
print(ts)

ts = ts - ts % 86400  # '2021-10-17 00:00:00 +0000'
d = time.strftime(fmt_date, time.gmtime(ts))
loc_d = time.strftime(fmt_date, time.localtime(ts))
print(ts, d, loc_d)

offset = time.timezone  # -28800
loc_date_ts = ts - offset  # '2021-10-16 16:00:00 +0000' '2021-10-17 00:00:00 +0800'
print(offset, loc_date_ts)

• 任一相同日期时间字符串

import calendar
import time
from datetime import datetime

import pytz

utc = pytz.utc  # utc.zone
cst = pytz.timezone('PRC')  # CST.中国标准时间=PRC=Asia/Shanghai
s = '2021-10-18 10:57:10'
fmt_datetime = '%Y-%m-%d %H:%M:%S'
st = time.strptime(s, fmt_datetime)  # 无时区信息, 不建议使用
gmt_ts = calendar.timegm(st)
loc_ts = int(time.mktime(st))  # loc_ts=gmt_ts+time.zone
gmt_dt = datetime.strptime(s, fmt_datetime).astimezone(tz=utc)
loc_dt = datetime.strptime(s, fmt_datetime).astimezone(tz=cst)

时区的那些事儿

• py 中使用 pytz 设置时区

import pytz

utc = pytz.utc  # utc.zone
cst = pytz.timezone('PRC')  # CST.中国标准时间=PRC=Asia/Shanghai
print(pytz.all_timezones)  # 查看时区

更详细的 timezone 信息: https://en.wikipedia.org/wiki/Time_zone

• 时间差(秒)转timezone

import time
from datetime import datetime, timezone, timedelta

seconds = 28800
ts = int(time.time())
tz = timezone(timedelta(seconds=seconds))
dt = datetime.fromtimestamp(ts, tz)
s = dt.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')

• py 中修改本地时区

import os
import time

import pytz

cst_off = time.timezone # -28800
os.environ['TZ'] = 'UTC'
time.tzset()
off = time.timezone
print(cst_off, off) # 0

写在最后

再强调下最佳实践:

• 所有处理都在 UTC 下, 只在需要 fmt 时转成对应时区
• ts 即 UTC, 需要 tz 信息进行 fmt
• 不建议使用不带时区信息的日期时间表示格式(st dt str)