python datetime庫

datetime是Python處理日期和時間的標準庫。

獲取當前日期和時間

我們先看如何獲取當前日期和時間：

>>> from datetime import datetime
>>> now = datetime.now() # 獲取當前datetime
>>> print(now)
2015-05-18 16:28:07.198690
>>> print(type(now))
<class 'datetime.datetime'>

注意到datetime是模組，datetime模組還包含一個datetime類，通過from datetime import datetime匯入的才是datetime這個類。

如果僅匯入import datetime，則必須引用全名datetime.datetime。

datetime.now()返回當前日期和時間，其型別是datetime。

獲取指定日期和時間

要指定某個日期和時間，我們直接用引數構造一個datetime：

>>> from datetime import datetime
>>> dt = datetime(2015, 4, 19, 12, 20) # 用指定日期時間建立datetime
>>> print(dt)
2015-04-19 12:20:00

datetime轉換為timestamp

在計算機中，時間實際上是用數字表示的。我們把1970年1月1日 00:00:00 UTC+00:00時區的時刻稱為epoch time，記為0（1970年以前的時間timestamp為負數），當前時間就是相對於epoch time的秒數，稱為timestamp。

你可以認為：

timestamp = 0 = 1970-1-1 00:00:00 UTC+0:00

對應的北京時間是：

timestamp = 0 = 1970-1-1 08:00:00 UTC+8:00

可見timestamp的值與時區毫無關係，因為timestamp一旦確定，其UTC時間就確定了，轉換到任意時區的時間也是完全確定的，這就是為什麼計算機儲存的當前時間是以timestamp表示的，因為全球各地的計算機在任意時刻的timestamp都是完全相同的（假定時間已校準）。

把一個datetime型別轉換為timestamp只需要簡單呼叫timestamp()方法：

>>> from datetime import datetime
>>> dt = datetime(2015, 4, 19, 12, 20) # 用指定日期時間建立datetime
>>> dt.timestamp() # 把datetime轉換為timestamp
1429417200.0

注意Python的timestamp是一個浮點數，整數位表示秒。

某些程式語言（如Java和JavaScript）的timestamp使用整數表示毫秒數，這種情況下只需要把timestamp除以1000就得到Python的浮點表示方法。

timestamp轉換為datetime

要把timestamp轉換為datetime，使用datetime提供的fromtimestamp()方法：

>>> from datetime import datetime
>>> t = 1429417200.0
>>> print(datetime.fromtimestamp(t))
2015-04-19 12:20:00

注意到timestamp是一個浮點數，它沒有時區的概念，而datetime是有時區的。上述轉換是在timestamp和本地時間做轉換。

本地時間是指當前作業系統設定的時區。例如北京時區是東8區，則本地時間：

2015-04-19 12:20:00

實際上就是UTC+8:00時區的時間：

2015-04-19 12:20:00 UTC+8:00

而此刻的格林威治標準時間與北京時間差了8小時，也就是UTC+0:00時區的時間應該是：

2015-04-19 04:20:00 UTC+0:00
timestamp也可以直接被轉換到UTC標準時區的時間：

>>> from datetime import datetime
>>> t = 1429417200.0
>>> print(datetime.fromtimestamp(t)) # 本地時間
2015-04-19 12:20:00
>>> print(datetime.utcfromtimestamp(t)) # UTC時間
2015-04-19 04:20:00

str轉換為datetime

很多時候，使用者輸入的日期和時間是字串，要處理日期和時間，首先必須把str轉換為datetime。轉換方法是通過datetime.strptime()實現，需要一個日期和時間的格式化字串：

>>> from datetime import datetime
>>> cday = datetime.strptime('2015-6-1 18:19:59', '%Y-%m-%d %H:%M:%S')
>>> print(cday)
2015-06-01 18:19:59

字串%Y-%m-%d %H:%M:%S規定了日期和時間部分的格式。詳細的說明請參考Python文件。

注意轉換後的datetime是沒有時區資訊的。

datetime轉換為str

如果已經有了datetime物件，要把它格式化為字串顯示給使用者，就需要轉換為str，轉換方法是通過strftime()實現的，同樣需要一個日期和時間的格式化字串：

>>> from datetime import datetime
>>> now = datetime.now()
>>> print(now.strftime('%a, %b %d %H:%M'))
Mon, May 05 16:28

datetime加減

對日期和時間進行加減實際上就是把datetime往後或往前計算，得到新的datetime。加減可以直接用+和-運算子，不過需要匯入timedelta這個類：

>>> from datetime import datetime, timedelta
>>> now = datetime.now()
>>> now
datetime.datetime(2015, 5, 18, 16, 57, 3, 540997)
>>> now + timedelta(hours=10)
datetime.datetime(2015, 5, 19, 2, 57, 3, 540997)
>>> now - timedelta(days=1)
datetime.datetime(2015, 5, 17, 16, 57, 3, 540997)
>>> now + timedelta(days=2, hours=12)
datetime.datetime(2015, 5, 21, 4, 57, 3, 540997)

可見，使用timedelta你可以很容易地算出前幾天和後幾天的時刻。

本地時間轉換為UTC時間

本地時間是指系統設定時區的時間，例如北京時間是UTC+8:00時區的時間，而UTC時間指UTC+0:00時區的時間。

一個datetime型別有一個時區屬性tzinfo，但是預設為None，所以無法區分這個datetime到底是哪個時區，除非強行給datetime設定一個時區：

>>> from datetime import datetime, timedelta, timezone
>>> tz_utc_8 = timezone(timedelta(hours=8)) # 建立時區UTC+8:00
>>> now = datetime.now()
>>> now
datetime.datetime(2015, 5, 18, 17, 2, 10, 871012)
>>> dt = now.replace(tzinfo=tz_utc_8) # 強制設定為UTC+8:00
>>> dt
datetime.datetime(2015, 5, 18, 17, 2, 10, 871012, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(0, 28800)))

如果系統時區恰好是UTC+8:00，那麼上述程式碼就是正確的，否則，不能強制設定為UTC+8:00時區。

時區轉換

我們可以先通過utcnow()拿到當前的UTC時間，再轉換為任意時區的時間：

# 拿到UTC時間，並強制設定時區為UTC+0:00:
>>> utc_dt = datetime.utcnow().replace(tzinfo=timezone.utc)
>>> print(utc_dt)
2015-05-18 09:05:12.377316+00:00
# astimezone()將轉換時區為北京時間:
>>> bj_dt = utc_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours=8)))
>>> print(bj_dt)
2015-05-18 17:05:12.377316+08:00
# astimezone()將轉換時區為東京時間:
>>> tokyo_dt = utc_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours=9)))
>>> print(tokyo_dt)
2015-05-18 18:05:12.377316+09:00
# astimezone()將bj_dt轉換時區為東京時間:
>>> tokyo_dt2 = bj_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours=9)))
>>> print(tokyo_dt2)
2015-05-18 18:05:12.377316+09:00

時區轉換的關鍵在於，拿到一個datetime時，要獲知其正確的時區，然後強制設定時區，作為基準時間。

利用帶時區的datetime，通過astimezone()方法，可以轉換到任意時區。

注：不是必須從UTC+0:00時區轉換到其他時區，任何帶時區的datetime都可以正確轉換，例如上述bj_dt到tokyo_dt的轉換。

小結

datetime表示的時間需要時區資訊才能確定一個特定的時間，否則只能視為本地時間。

如果要儲存datetime，最佳方法是將其轉換為timestamp再儲存，因為timestamp的值與時區完全無關。

參考廖雪峰的python教程，很詳細很系統
https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1016959663602400/1017648783851616