datetime：Python日期与时间值管理计算

前言

datetime库也用于时间日期的处理，主要用于完成日期和时间的解析，格式化和算术运算。本篇，将完整的介绍datetime库的应用知识。

datetime.date

与time库一样，datetime库也有获取当前日期的类，日历日期值用datetime.date表示。比如datetime.date.today()。

具体代码如下：

import datetime

today = datetime.date.today()
print(today)
now = today.timetuple()
print("年：", now.tm_year)
print("月：", now.tm_mon)
print("日：", now.tm_mday)
print("时：", now.tm_hour)
print("分：", now.tm_min)
print("秒：", now.tm_sec)
print("星期：", now.tm_wday)
print("今年过了{0}天".format(now.tm_yday))

运行之后，效果如下：

datetime.date.today()获取的是当前的日期，并不包含时间数据。而timetuple()函数返回的是time库中常用的time.struct_time结构体，这样你就可以像使用struct_time结构体一样，获取单一的时间数据，不过因为datetime.date.today()只有日期，所以时间数据为0。

当然，这只是简单的应用。其实通过datetime.date.today()获取的对象，还有其他方法供大家使用。下面，博主分别列出所有方法：

方法名	参数	意义
toordinal()	无参数	返回日期的多边格里高利度序数，其中1年1月1日具有序数1。如果1年1月1日具有序数1，则1年1月2日将具有序数2，依此类推。
fromordinal()	1个整型参数	返回多边格里高利度序数对应的日期datetime.date对象
ctime()	无参数	获取当前日期完整数据，与time.ctime()类似，只是时间是00：00：00
weekday()	无参数	获取星期几,[0-6]
replace()	3个整型参数：年，月，日	将数字日期转换为datetime.date对象时间
fromisocalendar()	3个整型参数：提供年、该年第几个星期、该星期几日，	返回一个datetime.date对象时间
fromisoformat()	1个字符串日期参数（字符串格式必须为YYYY-mm-dd）	将字符串转换为datetime.date对象时间
fromtimestamp()	1个float时间参数（比如time.time()）	返回时间戳格式的日期字符串，timestamp为时间戳
isoformat()	无参数	返回格式 YYYY-MM-DD 来表示日期的字符串，这是 date.fromisoformat() 的逆操作。
isocalendar()	无参数	返回年，该年的第几周以及周几,返回值元组类型
isoweekday()	无参数	返回星期几（这个是1-7）
today()	无参数	返回今天的日期
strftime()	格式字符串参数（比如%Y:%m:%d）	将datetime.date对象时间转换为指定的字符串格式

测试代码如下：

import datetime
import time

today = datetime.date.today()
#返回日期的多边格里高利度序数，其中1年1月1日具有序数1。如果1年1月1日具有序数1，则1年1月2日将具有序数2，依此类推。
print(today.toordinal())
#返回多边格里高利度序数对应的日期datetime.date对象
print(today.fromordinal(1))
#获取当前日期完整数据，与time.ctime()类似，只是时间是00：00：00
print(today.ctime())
#获取星期几,[0-6]
print(today.weekday())
#将数字日期转换为datetime.date对象时间
print(today.replace(2020, 10, 10))
#提供年、该年第几个星期、该星期几日，返回一个datetime.date对象时间
print(today.fromisocalendar(2020, 20, 6))
#将字符串转换为datetime.date对象时间，字符串格式必须为YYYY-mm-dd
print(today.fromisoformat("2020-10-10"))
#返回时间戳格式的日期字符串，timestamp为时间戳
print(today.fromtimestamp(time.time()))
#返回格式 YYYY-MM-DD 来表示日期的字符串，这是 date.fromisoformat() 的逆操作。
print(today.isoformat())
#返回年，该年的第几周以及周几,返回值元组类型
print(today.isocalendar())
#返回星期几（这个是1-7）
print(today.isoweekday())
#返回今天的日期
print(today.today())
#输出年月日
print(today.year, today.month, today.day)
#输入最小日期与最大日期
print(today.min, today.max)
#将datetime.date对象时间转换为指定的字符串格式
print(today.strftime("%Y:%m:%d"))

运行之后，效果如下：

datetime.time

datetime.time模块：包含时间的访问和转换功能。详细的用法如下：

方法名	参数	意义
replace()	3个整型参数：时，分，秒	替换时间值，返回datetime.time时间
strftime()	1个格式化时间字符串参数（比如%H：%M：%S）	输出指定格式时间的字符串
fromisoformat()	1个字符串时间参数	返回对应字符串datetime.time对象
isoformat()	可选参数	默认返回时间字符串；指定时间具体值，返回指定时间字符串（比如timespec=‘hours’）返回小时字符串数

测试代码如下：

import datetime

t = datetime.time(19, 20, 20)
# 获取时间的最大值与最小值
print(t.min, t.max)
# 获取当前输入时间的时，分，秒数据
print(t.hour, t.minute, t.second, t.microsecond, t.tzinfo)
# 时间分辨率，datetime.time被限制为整微妙值
print(t.resolution)
# 替换时间值，返回datetime.time时间
print(t.replace(15, 30, 30))
# 输出指定格式时间的字符串
print(t.strftime("%H-%M-%S"))
# 返回对应字符串datetime.time对象
print(t.fromisoformat("11:11:11"))
# 返回指定时间字符串
print(t.isoformat(timespec='hours'))

运行之后，效果如下：

datetime.timedelta

在time库中，支持时间的运算。而datetime库也给我们提供了日期的运算。其中，计算过去或者将来的时间会用到datetime.timedelta类。datetime.timedelta的内部值按日，秒，微秒存储。

构造函数

首先，我们来看看其构造函数的详细定义：

def __new__(cls, days=0, seconds=0, microseconds=0,
                milliseconds=0, minutes=0, hours=0, weeks=0):

可以看出来，datetime.timedelta的构造方法，就是用来构造天，时，分，秒的。简单的说，它就是计算中的参数，比如要计算减去一天后的日期，就要创建一个一天长度的datetime.timedelta对象。

日期运算

既然了解了datetime.timedelta就是一个中间参数。下面，我们来进行日期的加减法运算，具体代码如下：

import datetime

today = datetime.date.today()
print("今天日期：", today)
one_day = datetime.timedelta(days=1)
yesterday = today - one_day
tomorrow = today + one_day
print("昨天日期", yesterday)
print("明天日期", tomorrow)
print("昨天与明天相差{0}天", (yesterday - tomorrow).days)
print("明天与昨天相差{0}天", tomorrow - yesterday)

运行之后，效果如下：

比较日期

在实际的应用中，我们除了会计算日期相差的时间之外，我们还可能会比较两个日期的大小。话不多说，我们直接代码学习：

import datetime

# 日期比较
d1 = datetime.date.today()
d2 = d1 + datetime.timedelta(days=1)
print(d1 > d2)
# 时间比较
t1 = datetime.time(19, 20, 20)
t2 = datetime.time(18, 20, 20)
print(t1 > t2)

运行之后，效果如下：

计算秒数

在我们没有完全掌握datetime库之前，我们会怎么计算秒数？

当然是直接计算，比如1小时的秒数计算，我们会乘以3600。其他时间依次类推。但其实datetime.timedelta有一个非常简单的直接秒数转换函数：total_seconds()。

详细使用方式如下：

import datetime

timeD = datetime.timedelta(days=1)
print(timeD.total_seconds())

这里，我们计算了一天的秒数，效果如下：

datetime.datetime

其实，datetime库下面还有一个datetime类，该类可以存储由日期和时间分量构成的值。与前面的datetime.date与datetime.time有本质的区别，datetime.datetime是前面两者的结合，即有日期也有时间。

我们先来获取一下，我们常用的时间数值：

import datetime

print("当前时间：",datetime.datetime.now())
print("当前时间：",datetime.datetime.today())
print("UTC时间：",datetime.datetime.utcnow())

date_str = ["year", "month", "day", "hour", "minute", "second", "microsecond", ]
now = datetime.datetime.now()
for attr in date_str:
    print("{0}:{1}".format(attr, getattr(now, attr)))

这里，我们通过反射获取到了时间的各个值。控制台输出如下：

combine()

既然datetime库提供了单独的时间以及单独的日期类，那么肯定有函数能将日期与时间进行组合。没错，datetime.daetime.combine()函数就能实现日期与时间的组合。具体代码如下：

import datetime

t = datetime.time(19, 20, 20)
d = datetime.date.today()
td = datetime.datetime.combine(d, t)
print(td)

运行之后，时间与日期就组合成功。

至于其他常用的函数，如下表所示：

方法名	参数	意义
fromisocalendar()	提供3个参数：年，第几星期，第几天	返回指定的日期时间（因为没提供时间所以时间为00：00：00）
isoformat()	1个datetime.datetime参数	返回ISO格式的日期UTC字符串
utcfromtimestamp()	1个time.time()类型的参数	返回UTC日期时间
utctimetuple()	1个datetime.datetime参数	返回struct_time结构体时间
timestamp()	1个datetime.datetime参数	返回datetime的时间戳
fromisoformat()	1个日期时间字符串	返回datetime.daetime对象时间
ctime()	1个datetime.datetime参数	返回英文格式的时间字符串
time()	1个datetime.datetime参数	返回指定日期的时间
isoweekday()	1个datetime.date参数	返回星期几[1-7]
strftime()	2个参数，一个datetime.datetime参数，一个格式字符串	转换为指定格式的日期时间格式
strptime()	2个参数，一个日期时间字符串，一个日期时间格式	将格式化的字符串转换为datatime.datetime实例
isocalendar()	1个datetime.date参数	返回一个 3 元组 (ISO 年份, ISO 周序号, ISO 周日期)。
toordinal()	1个datetime.date参数	返回日期的多边格里高利度序数，其中1年1月1日具有序数1。如果1年1月1日具有序数1，则1年1月2日将具有序数2，依此类推。
fromordinal()	1个整型数字	返回多边格里高利度序数对应的日期datetime.datetime对象
weekday()	1个datetime.date参数	返回星期几，[0-6]
date()	1个datetime.datetime参数	返回日期值
timetz()	1个datetime.datetime参数	此方法的返回类型是具有相同时，分，秒，微秒，倍数和tzinfo的时间对象。

测试代码如下：

import datetime
import time

#返回日期值
print(datetime.datetime.date(datetime.datetime.now()))
#返回星期几，[0-6]
print(datetime.datetime.weekday(datetime.date.today()))
#返回日期的多边格里高利度序数，其中1年1月1日具有序数1。如果1年1月1日具有序数1，则1年1月2日将具有序数2，依此类推。
print(datetime.datetime.toordinal(datetime.date.today()))
#返回多边格里高利度序数对应的日期datetime.datetime对象
print(datetime.datetime.fromordinal(123))
#返回一个 3 元组 (ISO 年份, ISO 周序号, ISO 周日期)。
print(datetime.datetime.isocalendar(datetime.date.today()))
#将格式化的字符串转换为datatime.datetime实例
print(datetime.datetime.strptime("Mon Apr 12 14:13:S 2021", "%a %b %d %H:%M:S %Y"))
# 转换为指定格式的日期时间格式
print(datetime.datetime.strftime(datetime.datetime.now(), "%a %b %d %H:%M:S %Y"))
# 返回星期几，值为[1-7]
print(datetime.datetime.isoweekday(datetime.date.today()))
# 返回当前时间
print(datetime.datetime.time(datetime.datetime.now()))
# 返回英文格式的时间字符串
print(datetime.datetime.ctime(datetime.datetime.now()))
# 返回ISO格式的日期UTC字符串
print(datetime.datetime.isoformat(datetime.datetime.now()))
# 返回指定的日期时间（因为没提供时间所以时间为00：00：00）
print(datetime.datetime.fromisocalendar(2020, 6, 6))
# 返回datetime.daetime对象时间
print(datetime.datetime.fromisoformat("2020-01-01 13:00:00"))
# 返回struct_time结构体时间
print(datetime.datetime.utctimetuple(datetime.datetime.now()))
# 返回UTC日期时间
print(datetime.datetime.utcfromtimestamp(time.time()))
# 返回datetime的时间戳
print(datetime.datetime.timestamp(datetime.datetime.now()))

运行之后，效果如下：

astimezone（时区）

在datetime.datetime中，时区是由tzinfo的子类表示。由于tzinfo是一个抽象类，实际使用时，应该需要定义它的子类，并为一些方法提供适当的实现。

具体使用方法如下：

import datetime

one = datetime.timezone(datetime.timedelta(hours=-6))
two = datetime.timezone(datetime.timedelta(hours=6))
d = datetime.datetime.now(one)
print(d)
print(d.astimezone(datetime.timezone.utc))
print(d.astimezone(two))
print(d.astimezone())

运行之后，效果如下：

这里不同的时区，就是通过加减时间决定的。而控制台输出的±后面的值，都是相对于UTC而言。daetime库的讲解到这里就全部讲解完成了，相信只要认真看完本篇，对于日期，时间的操作，想必手到擒来。