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：

格式	含義
%a	本地（local）簡化星期名稱
%A	本地完整星期名稱
%b	本地簡化月份名稱
%B	本地完整月份名稱
%c	本地相應的日期和時間表示
%d	一個月中的第幾天（01-31）
%H	一天中的第幾個小時（24小時制，00-23）
%I	第幾個小時（12小時制，01-12）
%j	一年中的第幾天（001-366）
%m	月份（01-12）
%M	分鐘數（00-59）
%p	本地am或者pm的相應符
%S	秒（01-61）
%U	一年中的星期數（00-53，星期天為星期的開始）第一個星期天之前的說有天數都放在第0周
%w	一個星期中的第幾天（0-6，0表示星期天）
%W	和%U基本相同，不同點為以星期一為一個星期的開始
%x	本地相應的日期
%X	本地相應的時間
%y	去掉世紀的年份（00-99）
%Y	完整的年份
%Z	時區的名字（如果不存在未空字元）
%%	‘%’字元

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()
1524302989.8996828
>>> 

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

>>> import time
>>> time.localtime()
time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=4, tm_mday=21, tm_hour=17, tm_min=31, tm_sec=43, tm_wday=5, tm_yday=111, 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)
2018 4
>>> time.localtime().tm_year
2018
>>> 

• time.strftime()
  返回自定義格式化輸出的時間。

>>> time.strftime('%Y-%m-%d %X')
'2018-04-21 17:33:33'
>>>

• 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=2018, tm_mon=4, tm_mday=21, tm_hour=17, tm_min=35, tm_sec=9, tm_wday=5, tm_yday=111, tm_isdst=0)
>>> time.gmtime()
time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=4, tm_mday=21, tm_hour=9, tm_min=35, tm_sec=18, tm_wday=5, tm_yday=111, tm_isdst=0)
# 對比locatime和gmtime可看出，時間相差8小時
>>> 

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

>>> time.mktime(time.localtime())
1524303492.0
>>> time.time()
1524303498.5471663
>>>

• 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_sec=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=2018, tm_mon=4, tm_mday=21, tm_hour=17, tm_min=39, tm_sec=18, tm_wday=5, tm_yday=111, 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 "/usr/lib/python3.4/_strptime.py", line 494, in _strptime_time
    tt = _strptime(data_string, format)[0]
  File "/usr/lib/python3.4/_strptime.py", line 337, in _strptime
    (data_string, format))
ValueError: time data '2018-04-21 17:41:30' 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())
'2018-04-21'
>>> 

• 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())
'Sat Apr 21 17:44:50 2018'
>>> 

• 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()
'Sat Apr 21 17:45:30 2018'
>>> time.asctime(time.localtime())
'Sat Apr 21 17:45:47 2018'
>>> 

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)
'Sat Apr 21 17:46:57 2018'
>>> time.ctime(t2)
'Sat Apr 21 17:47:07 2018'
>>> 

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。

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。

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；

>>> from datetime import *
>>> print(date.today())
2018-04-21
>>> 

• 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(2018, 4, 21)
>>> 

• 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
2018
>>> 

• 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)  # 超出範圍
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: day is out of range for month
>>> day2=day1.replace(day=30)
>>> print(day2)
2018-04-30
>>> print(day1)
2018-04-21
>>>

• 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())
'2018-04-21'
>>>

• 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=30)
>>> 
>>> print(day2)
2018-04-30
>>> print(day1)
2018-04-21
>>> delta=day2-day1
>>> print(delta)
9 days, 0:00:00
>>> day3=day1.replace(month=11)
>>> print(day3+delta)
2018-11-30
>>> print(bool(day2>day3))
False
>>> print(day2-day3)
-205 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())
2018-04-21 18:14:51.937855
>>>

• 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())
2018-04-21 18:14:51.937855
>>> print(datetime.now())
2018-04-21 18:15:38.138724  # 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()))
2018-04-21 18:16:34.914174  # 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 *
>>> import time
>>> print(datetime.fromtimestamp(time.time()))
2018-04-21 18:16:34.914174
>>> from datetime import *
>>> t2=datetime.today()
>>> t3=t2.replace(hour=18,minute=0)
>>> print(t3)
2018-04-21 18:00:16.042864
>>> t3=t2.replace(year=2018,month=1,day=1,hour=18,minute=0)
>>> print(t3)
2018-01-01 18:00:16.042864
>>>

• 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)
2018-04-22 18:18:44.649786
>>> t1=datetime.now()-timedelta(hours=24) #當前時間減掉24小時
>>> print(t1)
2018-04-20 18:19:07.066016
>>> t1=datetime.now()-timedelta(minutes=30)
>>> print(t1)
2018-04-21 17:49:24.817930
>>>

參考：http://www.cnblogs.com/linupython/p/8107658.html