day5-time & datetime模組

1.概述

程式設計開發過程中，往往存在很多場景，需要把時間和日期以某種特定形式格式化輸出，在python中我們需要藉助time & datetime模組來實現，今天就來一探這兩大模組的究竟。

2.time模組

2.1 時間表現形式

time模組中時間表現的格式主要有三種：

　　a、timestamp時間戳，時間戳表示的是從1970年1月1日00:00:00開始按秒計算的偏移量

　　b、struct_time時間元組，共有九個元素組。       

          屬性                            值
           tm_year（年）                  比如2011
           tm_mon（月）                   1 - 12
           tm_mday（日）                  1 - 31
           tm_hour（時）                  0 - 23
           tm_min（分）                   0 - 59
           tm_sec（秒）                   0 - 61
           tm_wday（weekday）             0 - 6（0表示週日）
           tm_yday（一年中的第幾天）        1 - 366
           tm_isdst（是否是夏令時）        預設為-1

　　c、format time 格式化時間，已格式化的結構使時間更具可讀性。包括自定義格式和固定格式。

          format time的結構化表示：

         

         常見結構化時間組合：

>>> time.strftime('%Y-%m-%d %X')
'2017-12-18 05:58:02'

2.2 時間格式轉換圖

上述圖片及文字引用自http://www.cnblogs.com/tkqasn/p/6001134.html

2.3 常用的time生成方法及格式轉換方法

• time.time()
  返回當前時間的timestamp（相對於1970年紀元的浮點秒數）

>>> import time    #注意需要匯入time模組
>>> time.time()
1513548305.7698379

• time.localtime()
  返回當前本地時間的struct_time格式

>>> import time
>>> time.localtime()
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=12, tm_mday=18, tm_hour=6, tm_min=6, tm_se
c=38, tm_wday=0, tm_yday=352, tm_isdst=0)

      struct_time的輸出是一個九元組，也可以只選擇輸出部分元素：

>>> print(time.localtime().tm_year,time.localtime().tm_mon)
2017 12
>>> time.localtime().tm_year
2017

• time.strftime()
  返回自定義格式化輸出的時間

  >>> time.strftime('%Y-%m-%d %X')
  '2017-12-18 07:17:08'

• time.gmtime()
  以struct_time形式返回當前倫敦時間（GTW格林威治時間）

>>> time.localtime(time.time())
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=12, tm_mday=18, tm_hour=7, tm_min=21, tm_s
ec=42, tm_wday=0, tm_yday=352, tm_isdst=0)
>>> time.gmtime()
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=12, tm_mday=17, tm_hour=23, tm_min=21, tm_
sec=54, tm_wday=6, tm_yday=351, tm_isdst=0)

#對比locatime和gmtime可看出，兩者輸出的時間日期相差一天，時間相差16小時

• time.mktime()
  把struct_time格式轉換為timestamp輸出

>>> time.mktime(time.localtime())
1513553330.0
>>> time.time()
1513553339.578083

• time.strptime()
  把format time轉換為struct_time輸出

>>> time.strptime('2011-05-05 16:37:06', '%Y-%m-%d %X')
time.struct_time(tm_year=2011, tm_mon=5, tm_mday=5, tm_hour=16, tm_min=37, tm_se
c=6, tm_wday=3, tm_yday=125, tm_isdst=-1)
>>> time.strptime(time.strftime('%Y-%m-%d %X'), '%Y-%m-%d %X')
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=12, tm_mday=18, tm_hour=7, tm_min=33, tm_s
ec=36, tm_wday=0, tm_yday=352, tm_isdst=-1)

注意：
time.strptime()在使用時一定要傳遞第二個用於約定format time格式的字串，否則會直接報錯

>>> time.strptime(time.strftime('%Y-%m-%d %X'))
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "C:\Program Files (x86)\python3.6.1\lib\_strptime.py", line 559, in _strp
time_time
    tt = _strptime(data_string, format)[0]
  File "C:\Program Files (x86)\python3.6.1\lib\_strptime.py", line 362, in _strp
time
    (data_string, format))
ValueError: time data '2017-12-18 07:31:15' does not match format '%a %b %d %H:%
M:%S %Y'

• time.strftime()
  除了可以直接輸出format time以外，也可以是strptime()的逆過程，把struct_time轉換為format time輸出

>>> time.strftime('%Y-%m-%d', time.localtime())
'2017-12-18'

• time.ctime()
  把時間戳格式的時間轉換為固定格式的format time：'Thu Mar 30 16:47:39 2017'(星期 月 日  時間   年)

  >>> time.ctime(time.time())
  'Tue Dec 19 07:31:07 2017'

• time.asctime()
  直接返回固定格式的format time：'Thu Mar 30 16:47:39 2017'(星期 月 日  時間   年)，或者把struc_time轉換為該格式輸出

  >>> time.asctime()
  'Tue Dec 19 07:32:54 2017'
  >>> time.asctime(time.localtime())
  'Tue Dec 19 07:33:00 2017'

    time的加減運算：
    timestamp格式的時間支援加減運算，以秒為單位

>>> t1=time.time()
>>> t2=t1+10
>>> time.ctime(t1)
'Tue Dec 19 07:38:24 2017'
>>> time.ctime(t2)
'Tue Dec 19 07:38:34 2017'

3.datetime模組

以下內容主要引用自http://www.cnblogs.com/lhj588/archive/2012/04/23/2466653.html

相比於time模組，datetime模組的介面則更直觀、更容易呼叫。下面就來講講datetime模組。
datetime模組定義了兩個常量：datetime.MINYEAR和datetime.MAXYEAR，分別表示datetime所能表示的最 小、最大年份。其中，MINYEAR = 1，MAXYEAR = 9999。（對於偶等玩家，這個範圍已經足夠用矣~~）

    datetime模組定義了下面這幾個類：

• datetime.date：表示日期的類。常用的屬性有year, month, day；
• datetime.time：表示時間的類。常用的屬性有hour, minute, second, microsecond；
• datetime.datetime：表示日期時間。
• datetime.timedelta：表示時間間隔，即兩個時間點之間的長度。
• datetime.tzinfo：與時區有關的相關資訊。（這裡不詳細充分討論該類，感興趣的童鞋可以參考python手冊）

注 ：上面這些型別的物件都是不可變（immutable）的。

    下面詳細介紹這些類的使用方式。

3.1 date類

    date類表示一個日期。日期由年、月、日組成（地球人都知道~~）。date類的建構函式如下：

    class datetime.date(year, month, day)：引數的意義就不多作解釋了，只是有幾點要注意一下：

• year的範圍是[MINYEAR, MAXYEAR]，即[1, 9999]；
• month的範圍是[1, 12]。（月份是從1開始的，不是從0開始的~_~）；
• day的最大值根據給定的year, month引數來決定。例如閏年2月份有29天；

    date類定義了一些常用的類方法與類屬性，方便我們操作：

• date.max、date.min：date物件所能表示的最大、最小日期；
• date.resolution：date物件表示日期的最小單位。這裡是天。
• date.today()：返回一個表示當前本地日期的date物件；

  >>> print(date.today())
  2017-12-22

• date.fromtimestamp(timestamp)：根據給定的時間戮，返回一個date物件；

  >>> from datetime import *
  >>> import time
  >>> date.fromtimestamp(time.time())
  datetime.date(2017, 12, 22)

• datetime.fromordinal(ordinal)：將Gregorian日曆時間轉換為date物件；（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，此處不詳細展開討論。）

    date提供的例項方法和屬性：

• date.year、date.month、date.day：年、月、日；

  >>> date.today().year
  2017

• date.replace(year, month, day)：生成一個新的日期物件，用引數指定的年，月，日代替原有物件中的屬性。（原有物件仍保持不變）

  >>> day1=date.today()
  >>> day2=day1.replace(day=31)
  >>> print(day2)
  2017-12-31
  >>> print(day1)
  2017-12-22

• date.timetuple()：返回日期對應的time.struct_time物件；
• date.toordinal()：返回日期對應的Gregorian Calendar日期；
• date.weekday()：返回weekday，如果是星期一，返回0；如果是星期2，返回1，以此類推；
• data.isoweekday()：返回weekday，如果是星期一，返回1；如果是星期2，返回2，以此類推；
• date.isocalendar()：返回格式如(year，month，day)的元組；
• date.isoformat()：返回格式如'YYYY-MM-DD’的字串；

  >>> date.isoformat(date.today())
  '2017-12-22'

• date.strftime(fmt)：自定義格式化字串。在下面詳細講解。

    date還對某些操作進行了過載，它允許我們對日期進行如下一些操作：

• date2 = date1 + timedelta  # 日期加上一個間隔，返回一個新的日期物件（timedelta將在下面介紹，表示時間間隔）
• date2 = date1 - timedelta   # 日期隔去間隔，返回一個新的日期物件
• timedelta = date1 - date2   # 兩個日期相減，返回一個時間間隔物件
• date1 < date2  # 兩個日期進行比較

  >>> day1=date.today()
  >>> day2=day1.replace(day=31)
  >>> print(day2)
  2017-12-31
  >>> print(day1)
  2017-12-22
  >>> delta=day2-day1
  >>> print(delta)
  9 days, 0:00:00
  >>> day3=day1.replace(month=11)
  >>> print(day3+delta)
  2017-12-01
  >>> print(bool(day2>day3))
  True
  >>> print(day2-day3)
  39 days, 0:00:00

注： 對日期進行操作時，要防止日期超出它所能表示的範圍

3.2 time類

time類表示時間，由時、分、秒以及微秒組成。實際直接使用time模組比使用datatime模組的time類要方便得多，因此這裡就不展開了。

3.3 datetime類

datetime是date與time的結合體，包括date與time的所有資訊。

它的建構函式如下：datetime.datetime (year, month, day[ , hour[ , minute[ , second[ , microsecond[ , tzinfo] ] ] ] ] )，各引數的含義與date、time的建構函式中的一樣，要注意引數值的範圍。

    datetime類定義的類屬性與方法：

• datetime.min、datetime.max：datetime所能表示的最小值與最大值；
• datetime.resolution：datetime最小單位；
• datetime.today()：返回一個表示當前本地時間的datetime物件；

  >>> from datetime import *
  >>> print(datetime.today())
  2017-12-25 06:32:00.122397

• datetime.now([tz])：返回一個表示當前本地時間的datetime物件，如果提供了引數tz，則獲取tz引數所指時區的本地時間；

  >>> from datetime import *
  >>> print(datetime.today())
  2017-12-25 06:32:00.122397
  >>>
  >>> print(datetime.now())
  2017-12-25 06:37:53.939634  #輸出與datetime.today()相同

• datetime.utcnow()：返回一個當前utc時間的datetime物件；
• datetime.fromtimestamp(timestamp[, tz])：根據時間戮建立一個datetime物件，引數tz指定時區資訊；

  >>> from datetime import *
  >>> import time
  >>> print(datetime.fromtimestamp(time.time()))
  2017-12-25 06:39:22.302688  #輸出結果同時包括日期和時間

• datetime.replace(year,month,day,hour,minute,second):生成一個新的datetime物件，用引數指定的年，月，日，時，分，秒代替原有物件中的屬性。（原有物件仍保持不變）

  >>> from datetime import *
  >>> t2=datetime.today()
  >>> t3=t2.replace(hour=18,minute=0)
  >>> print(t3)
  2017-12-25 18:00:32.731466
  >>> t3=t2.replace(year=2018,month=1,day=1,hour=18,minute=0)
  >>> print(t3)
  2018-01-01 18:00:32.731466

• datetime.utcfromtimestamp(timestamp)：根據時間戮建立一個utc時間的datetime物件；
• datetime.combine(date, time)：根據date和time，建立一個datetime物件；
• datetime.strptime(date_string, format)：將格式字串轉換為datetime物件；

3.4 timedelta類

timedelta表示時間間隔，可用於時間的運算。

>>> from datetime import *
>>> t1=datetime.now()+timedelta(days=1) #當前時間相加1天
>>> print(t1)
2017-12-26 06:48:27.643879
>>> t1=datetime.now()-timedelta(hours=24) #當前時間減掉24小時
>>> print(t1)
2017-12-24 06:48:50.609193
>>> t1=datetime.now()-timedelta(minutes=30)
>>> print(t1)
2017-12-25 06:19:14.385553