time
在Python中，与时间处理有关的模块就包括：time，datetime以及calendar
在开始之前，首先要说明这几点：
在Python中，通常有这几种方式来表示时间：
-
时间戳 timestamp；
-
格式化的时间字符串（str）；
-
元组（struct_time，共九个元素）。
由于Python的time模块实现主要调用C库，所以各个平台可能有所不同。
- UTC（Coordinated Universal Time，世界协调时）亦即格林威治天文时间，世界标准时间。在中国为UTC+8。DST（Daylight Saving Time）即夏令时。
- 时间戳（timestamp）的方式：通常来说，时间戳表示的是从1970年1月1日00:00:00开始按秒计算的偏移量。我们运行“type(time.time())”，返回的是float类型。返回时间戳方式的函数主要有time()，clock()等。
- 元组（struct_time）方式：struct_time元组共有9个元素，返回struct_time的函数主要有全球统一时间gmtime()，localtime()，strptime()。
在 Python 中三种时间表达方式
- 时间戳（
timestamp）：也就是 1970 年 1 月 1 日之后的秒，例如 1506388236.216345，可以通过time.time()获得。时间戳是一个浮点数，可以进行加减运算，但请注意不要让结果超出取值范围。 - 格式化的时间字符串（
string_time）：也就是年月日时分秒这样的我们常见的时间字符串，例如2017-09-26 09:12:48，可以通过time.strftime('%Y-%m-%d')获得; - 结构化时间（
struct_time）：一个包含了年月日时分秒的多元元组，例如time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=9, tm_min=14, tm_sec=50, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=0)，可以通过time.localtime()获得。
时间戳
时间戳（timestamp），一个能表示一份数据在某个特定时间之前已经存在的、 完整的、 可验证的数据,通常是一个字符序列，唯一地标识某一刻的时间。
.time()
返回当前系统时间戳。时间戳是一个数字可以做算术运算。
>>> time.time()
1506391907.020303
该方法经常用于计算程序运行时间：
import time
# 打印时间戳
print(time.time())
time.sleep(3)
print(time.time())
.sleep(t)
time 模块最常用的方法之一，用来睡眠或者暂停程序 t 秒，t 可以是浮点数或整数。
struct_time
结构化时间
.localtime([secs])
使用 time.localtime() 等方法可以获得一个结构化时间元组。secs参数未提供时，则以当前时间为准。
>>> time.localtime()
time.struct_time(tm_year=2011, tm_mon=5, tm_mday=5, tm_hour=14, tm_min=14, tm_sec=50, tm_wday=3, tm_yday=125, tm_isdst=0)
>>> time.localtime(1304575584.1361799)
time.struct_time(tm_year=2011, tm_mon=5, tm_mday=5, tm_hour=14, tm_min=6, tm_sec=24, tm_wday=3, tm_yday=125, tm_isdst=0)
结构化时间元组共有 9 个元素，按顺序排列如下表：
| 索引（Index） | 属性（Attribute） | 值（Values） |
|---|---|---|
| 0 | tm_year（年） | 比如2011 |
| 1 | tm_mon（月） | 1 - 12 |
| 2 | tm_mday（日） | 1 - 31 |
| 3 | tm_hour（时） | 0 - 23 |
| 4 | tm_min（分） | 0 - 59 |
| 5 | tm_sec（秒） | 0 - 61（包含闰秒和双闰秒） |
| 6 | tm_wday（weekday） | 0 - 6（0表示周一） |
| 7 | tm_yday（一年中的第几天） | 1 - 366 |
| 8 | tm_isdst（是否是夏令时） | 默认为-1,0,1 |
既然结构化时间是一个元组，那么就可以通过索引进行取值，也可以进行分片，或者通过属性名获取对应的值。
>>>import time
>>> lt = time.localtime()
>>> lt
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=9, tm_min=27, tm_sec=29, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=0)
>>> lt[3]
9
>>> lt[2:5]
(26, 9, 27)
>>> lt.tm_wday
1
但是要记住，Python 的 time 类型是不可变类型，所有的时间值都只读，不能改！！
>>> lt.tm_wday = 2
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#12>", line 1, in <module>
lt.tm_wday = 2
AttributeError: readonly attribute
.gmtime([secs])
将一个时间戳转换为 UTC 时区的结构化时间。可选参数 secs 的默认值为time.time()。
>>> time.gmtime()
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=2, tm_min=14, tm_sec=17, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=0)
>>> t = time.time() - 10000
>>> time.gmtime(t)
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=25, tm_hour=23, tm_min=31, tm_sec=3, tm_wday=0, tm_yday=268, tm_isdst=0)
.localtime([secs])
将一个时间戳转换为当前时区的结构化时间。如果 secs 参数未提供，则以当前时间为准，即time.time()。
>>> time.localtime()
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=10, tm_min=20, tm_sec=42, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=0)
>>> time.localtime(1406391907)
time.struct_time(tm_year=2014, tm_mon=7, tm_mday=27, tm_hour=0, tm_min=25, tm_sec=7, tm_wday=6, tm_yday=208, tm_isdst=0)
>>> time.localtime(time.time() + 10000)
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=13, tm_min=7, tm_sec=54, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=0)
.mktime(t)
将一个结构化时间转化为时间戳。time.mktime()执行与gmtime(),localtime()相反的操作，它接收struct_time对象作为参数,返回用秒数表示时间的浮点数。如果输入的值不是一个合法的时间，将触发OverflowError或ValueError。
>>> time.mktime(1406391907)
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#16>", line 1, in <module>
time.mktime(1406391907)
TypeError: Tuple or struct_time argument required
>>> time.mktime(time.localtime())
1506393039.0
字符串
.ctime([secs]
把一个时间戳转化为本地时间的格式化字符串。默认使用time.time()作为参数。
>>> time.ctime()
'Tue Sep 26 10:22:31 2017'
>>> time.ctime(time.time())
'Tue Sep 26 10:23:51 2017'
>>> time.ctime(1406391907)
'Sun Jul 27 00:25:07 2014'
>>> time.ctime(time.time() + 10000)
'Tue Sep 26 13:11:55 2017'
.strftime(format [, t])
返回格式化字符串表示的当地时间。把一个struct_time（如time.localtime()和time.gmtime()的返回值）转化为格式化的时间字符串，显示的格式由参数format决定。如果未指定 t，默认传入time.localtime()。如果元组中任何一个元素越界，就会抛出ValueError的异常。
>>> time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
'2017-09-26 10:34:50'
>>> time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",time.gmtime())
'2017-09-26 02:34:53'
.strptime(string[,format])
将格式化时间字符串转化成结构化时间。该方法是time.strftime()方法的逆操作。time.strptime()方法根据指定的格式把一个时间字符串解析为时间元组。要注意的是，你提供的字符串要和 format 参数的格式一一对应，如果 string 中日期间使用“-”分隔，format 中也必须使用“-”分隔，时间中使用冒号“:”分隔，后面也必须使用冒号分隔，否则会报格式不匹配的错误。并且值也要在合法的区间范围内，千万不要整出 14 个月来。
>>> import time
>>> stime = "2017-09-26 12:11:30"
>>> st = time.strptime(stime,"%Y-%m-%d %H:%M:%S")
>>> st
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=12, tm_min=11, tm_sec=30, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=-1)
>>> for item in st:
print(item)
2017
9
26
12
11
30
1
269
-1
>>> wrong_time = "2017-14-26 12:11:30"
>>> st = time.strptime(wrong_time,"%Y-%m-%d %H:%M:%S")
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#8>", line 1, in <module>
st = time.strptime(wrong_time,"%Y-%m-%d %H:%M:%S")
File "C:\Python36\lib\_strptime.py", line 559, in _strptime_time
tt = _strptime(data_string, format)[0]
File "C:\Python36\lib\_strptime.py", line 362, in _strptime
(data_string, format))
ValueError: time data '2017-14-26 12:11:30' does not match format '%Y-%m-%d %H:%M:%S'
格式化时间字符串
利用time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')等方法可以获得一个格式化时间字符串。
>>> time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
'2017-09-26 10:04:28'
注意其中的空格、短横线和冒号都是美观修饰符号，真正起控制作用的是百分符。对于格式化控制字符串"%Y-%m-%d %H:%M:%S，其中每一个字母所代表的意思如下表所示，注意大小写的区别：
| 格式 | 含义 |
|---|---|
| %a | 本地星期名称的简写（如星期四为Thu） |
| %A | 本地星期名称的全称（如星期四为Thursday） |
| %b | 本地月份名称的简写（如八月份为agu） |
| %B | 本地月份名称的全称（如八月份为august） |
| %c | 本地相应的日期和时间的字符串表示（如：15/08/27 10:20:06） |
| %d | 一个月中的第几天（01 - 31） |
| %f | 微秒（范围0.999999） |
| %H | 一天中的第几个小时（24小时制，00 - 23） |
| %I | 第几个小时（12小时制，0 - 11） |
| %j | 一年中的第几天（001 - 366） |
| %m | 月份（01 - 12） |
| %M | 分钟数（00 - 59） |
| %p | 本地am或者pm的标识符 |
| %S | 秒（00 - 61） |
| %U | 一年中的星期数。（00 - 53星期天是一个星期的开始。）第一个星期天之 前的所有天数都放在第0周。 |
| %w | 一个星期中的第几天（0 - 6，0是星期天） |
| %W | 和%U基本相同，不同的是%W以星期一为一个星期的开始。 |
| %x | 本地相应日期字符串（如15/08/01） |
| %X | 本地相应时间字符串（如08:08:10） |
| %y | 去掉世纪的年份（00 - 99）两个数字表示的年份 |
| %Y | 完整的年份（4个数字表示年份） |
| %z | 与UTC时间的间隔（如果是本地时间，返回空字符串） |
| %Z | 时区的名字（如果是本地时间，返回空字符串） |
| %% | ‘%’字符 |
时间格式之间的转换
Python 的三种类型时间格式，可以互相进行转换，如下图和下表所示：
| 从 | 到 | 方法 |
|---|---|---|
| 时间戳 | UTC结构化时间 | gmtime() |
| 时间戳 | 本地结构化时间 | localtime() |
| UTC结构化时间 | 时间戳 | calendar.timegm() |
| 本地结构化时间 | 时间戳 | mktime() |
| 结构化时间 | 格式化字符串 | strftime() |
| 格式化字符串 | 结构化时间 | strptime() |
datetime
datetime 包含用于处理日期和时间的函数和类。
datetime 类
datetime 是 date 与 time 的结合体，包括 date 与 time 的所有信息。其原型如下：
class datetime.datetime(year, month, day, hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0, tzinfo=None)
各参数的含义与date、time的构造函数中的一样，要注意参数值的范围。
datetime类定义的类属性与方法：
- datetime.min、datetime.max：datetime所能表示的最小值与最大值；
- datetime.resolution：datetime最小单位；
- datetime.today()：返回一个表示当前本地时间的datetime对象；
- datetime.now([tz])：返回一个表示当前本地时间的datetime对象，如果提供了参数tz，则获取tz参数所指时区的本地时间；
- datetime.utcnow()：返回一个当前utc时间的datetime对象；
- datetime.fromtimestamp(timestamp[, tz])：根据时间戮创建一个datetime对象，参数tz指定时区信息；
- datetime.utcfromtimestamp(timestamp)：根据时间戮创建一个datetime对象；
- datetime.combine(date, time)：根据date和time，创建一个datetime对象；
- datetime.strptime(date_string, format)：将格式字符串转换为datetime对象，data 与 time 类没有提供该方法。
使用示例：
>>> datetime.datetime.min
datetime.datetime(1, 1, 1, 0, 0)
>>> datetime.datetime.max
datetime.datetime(9999, 12, 31, 23, 59, 59, 999999)
>>> datetime.datetime.resolution
datetime.timedelta(0, 0, 1)
>>> print datetime.datetime.resolution
0:00:00.000001
>>> today = datetime.datetime.today()
>>> today
datetime.datetime(2016, 5, 12, 12, 46, 47, 246240)
>>> datetime.datetime.now()
datetime.datetime(2016, 5, 12, 12, 47, 9, 850643)
>>> datetime.datetime.utcnow()
datetime.datetime(2016, 5, 12, 4, 47, 42, 188124)
>>> datetime.datetime.fromtimestamp(time.time())
datetime.datetime(2016, 5, 12, 12, 48, 40, 459676)
>>> datetime.datetime.combine(datetime.date(1990, 10, 05), datetime.time(18, 18, 18))
datetime.datetime(1990, 10, 5, 18, 18, 18)
>>> datetime.datetime.strptime("2010-04-07 01:48:16.234000", "%Y-%m-%d %H:%M:%S .%f")
datetime.datetime(2010, 4, 7, 1, 48, 16, 234000)
datetime 常用的实例方法与属性
datetime 类提供的实例方法与属性大部分功能与 date 和 time 类似，这里仅罗列方法名不再赘述：
- datetime.year、month、day、hour、minute、second、microsecond、tzinfo：
- datetime.date()：获取date对象；
- datetime.time()：获取time对象；
- datetime.ctime()：返回一个日期时间的C格式字符串，等效于time.ctime(time.mktime(dt.timetuple()))；
- datetime.strftime(format)
datetime 对象同样可以进行比较，或者相减返回一个时间间隔对象，或者日期时间加上一个间隔返回一个新的日期时间对象。
Date类
日期值用date 类表示。实例具有属性year，month和 day。使用today()类方法可以轻松创建当前日期。
date 类表示一个日期（由年、月、日组成），其原型如下：
class datetime.date(year, month, day)
参数说明：
- year 的范围是 [MINYEAR, MAXYEAR]，即 [1, 9999]；
- month 的范围是[1, 12]。（月份是从1开始的，不是从0开始）；
- day 的最大值根据给定的year, month参数来决定。例如闰年2月份有29天；
date 类定义了一些常用的类方法与类属性：
- date.max、date.min：date对象所能表示的最大、最小日期；
- date.resolution：date对象表示日期的最小单位。这里是天。
- date.today()：返回一个表示当前本地日期的 date 对象；
- date.fromtimestamp(timestamp)：根据给定的时间戮，返回一个 date 对象；
- datetime.fromordinal(ordinal)：将Gregorian日历时间转换为date对象；（Gregorian Calendar：一种日历表示方法，类似于我国的农历，西方国家使用比较多）
使用示例：
>>> datetime.date.max
datetime.date(9999, 12, 31)
>>> datetime.date.min
datetime.date(1, 1, 1)
>>> datetime.date.resolution
datetime.timedelta(1)
>>> datetime.date.today()
datetime.date(2016, 5, 12)
>>> datetime.date.fromtimestamp(time.time())
datetime.date(2016, 5, 12)
date提供的实例方法和属性：
- date.year、date.month、date.day：年、月、日；
- date.replace(year, month, day)：生成一个新的日期对象，用参数指定的年，月，日代替原有对象中的属性。（原有对象仍保持不变）
- date.timetuple()：返回日期对应的time.struct_time对象；
- date.toordinal()：返回日期对应的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，以此类推；
- data.isoweekday()：返回weekday，如果是星期一，返回1；如果是星期2，返回2，以此类推；
- date.isocalendar()：返回格式如(year，month，day)的元组；
- date.isoformat()：返回格式如’YYYY-MM-DD’的字符串；
- date.strftime(fmt)：自定义格式化字符串。
使用示例：
>>> today = datetime.date.today()
>>> today.year
2016
>>> today.month
5
>>> today.day
12
>>> tomorrow = today.replace(day=13)
>>> tomorrow
datetime.date(2016, 5, 13)
>>> tomorrow.timetuple()
time.struct_time(tm_year=2016, tm_mon=5, tm_mday=13, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=4, tm_yday=134, tm_isdst=-1)
>>> tomorrow.toordinal()
736097
>>> tomorrow.weekday()
4
>>> tomorrow.isoweekday()
5
>>> tomorrow.isocalendar()
(2016, 19, 5)
>>> tomorrow.isoformat()
'2016-05-13'
>>> tomorrow.strftime("%y-%m-%d")
'16-05-13'
date 重载了简单的运算符
#date 允许对日期进行加减和比较：
#日期加上一个间隔，返回一个新的日期对象
date2 = date1 + timedelta
#日期隔去间隔，返回一个新的日期对象
date2 = date1 - timedelta
#两个日期相减，返回一个时间间隔对象
timedelta = date1 - date2
#两个日期进行比较
date1 < date2
使用示例：
>>> now = datetime.date.today()
>>> now
datetime.date(2016, 5, 12)
>>> now += datetime.date.resolution
>>> now
datetime.date(2016, 5, 13)
>>> now -= datetime.date.resolution
>>> now
datetime.date(2016, 5, 12)
>>> now < datetime.date.max
True
Time类
time 类表示时间（由时、分、秒以及微秒组成），其原型如下：
class datetime.time(hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0, tzinfo=None)
参数说明:
- hour 的范围为[0, 24),
- minute 的范围为[0, 60)，
- second 的范围为[0, 60)，
- microsecond 的范围为[0, 1000000),
- tzinfo 表示时区信息。
time 类定义的类属性：
- time.min、time.max：time类所能表示的最小、最大时间。其中，time.min = time(0, 0, 0, 0)， time.max = time(23, 59, 59, 999999)；
- time.resolution：时间的最小单位，这里是1微秒；
使用示例：
>>> datetime.time.min
datetime.time(0, 0)
>>> datetime.time.max
datetime.time(23, 59, 59, 999999)
>>> datetime.time.resolution
datetime.timedelta(0, 0, 1)
time类提供的实例方法和属性：
- time.hour、time.minute、time.second、time.microsecond：时、分、秒、微秒；
- time.tzinfo：时区信息；
- time.replace([hour[, minute[, second[, microsecond[, tzinfo]]]]])：创建一个新的时间对象，用参数指定的时、分、秒、微秒代替原有对象中的属性（原有对象仍保持不变）；
- time.isoformat()：返回型如”HH:MM:SS”格式的字符串表示；
- time.strftime(fmt)：返回自定义格式化字符串。
使用示例：
>>> tm = datetime.time(18, 18, 18)
>>> tm.hour
18
>>> tm.minute
18
>>> tm.second
18
>>> tm.microsecond
0
>>> tm.tzinfo
>>> tm.isoformat()
'18:18:18'
>>> tm.replace(hour=20)
datetime.time(20, 18, 18)
>>> tm.strftime("%I:%M:%S %p")
'06:18:18 PM'
time 类的对象只能进行比较，无法进行加减操作。
timedelta 类
datetime.timedelta 对象代表两个时间之间的的时间差，两个 date 或 datetime 对象相减时可以返回一个timedelta 对象。其原型如下：
class datetime.timedelta(days=0, seconds=0, microseconds=0, milliseconds=0, minutes=0, hours=0, weeks=0)
所有参数可选，且默认都是0，参数的值可以是整数，浮点数，正数或负数。
内部只存储days，seconds，microseconds，其他参数的值会自动按如下规则抓转换：
- 1 millisecond（毫秒） 转换成 1000 microseconds（微秒）
- 1 minute 转换成 60 seconds
- 1 hour 转换成 3600 seconds
- 1 week转换成 7 days
b = a + datetime.timedelta(hours=5)
c = a + datetime.timedelta(weeks=1)
日期计算
日期计算使用标准算术运算符。
例:计算新中国诞生了多少天。
import datetime
today = datetime.date.today()
print('Today :', today) # Today : 2018-03-18
birth_day = datetime.date(1949, 10, 10)
diff = today - birth_day
print("新中国诞生了 %s 日" % diff.days)
one_day = datetime.timedelta(days=1)
print('一天时间 :', one_day) # 一天时间 : 1 day, 0:00:00
yesterday = today - one_day
print('昨天:', yesterday) # 昨天: 2018-03-17
tomorrow = today + one_day
print('明天 :', tomorrow) # 明天 : 2018-03-19
print('明天 - 昨天:', tomorrow - yesterday) # 2 days, 0:00:00
print('昨天 - 明天:', yesterday - tomorrow) # -2 days, 0:00:00
示例说明了使用timedelta 对象计算新日期，可以减去日期实例以生成 timedeltas（包括负 delta 值）。
timedelta对象还支持与整数，浮点数和其他timedelta对象进行算术运算。
日期和时间比较
可以使用标准比较运算符比较日期和时间值，以确定哪个更早或更晚。
import datetime
import time
print('Times:')
t1 = datetime.time(12, 55, 0)
print(' t1:', t1)
t2 = datetime.time(13, 5, 0)
print(' t2:', t2)
print(' t1 < t2:', t1 < t2)
print('Dates:')
d1 = datetime.date.today()
print(' d1:', d1)
d2 = datetime.date.today() + datetime.timedelta(days=1)
print(' d2:', d2)
print(' d1 > d2:', d1 > d2)
支持所有比较运算符。
合并data与time
datetime实例具有date和time对象的所有属性。
与date一样，datetime为创建新实例提供了方便的类方法。
import datetime
t = datetime.time(1, 2, 3)
print('t :', t) # t : 01:02:03
d = datetime.date.today()
print('d :', d) # d : 2018-03-18
dt = datetime.datetime.combine(d, t)
print('dt:', dt) # dt: 2018-03-18 01:02:03
combine()从一个 date和一个time实例创建datetime实例。
格式化和解析
datetime 对象的默认字符串表示形式使用 ISO-8601 格式（YYYY-MM-DDTHH:MM:SS.mmmmmm）。可以使用 strftime() 对其进行格式化。
import datetime
ft = "%Y %m %d %H:%M:%S %Y"
today = datetime.datetime.today()
print('默认ISO :', today) # ISO : 2018-03-18 16:20:34.941204
s = today.strftime(ft)
print('字符串格式化:', s) # strftime: Sun Mar 18 16:20:34 2018
每个日期时间格式代码仍必须以前缀为前缀%，后续冒号将作为文字字符处理，以包含在输出中。
| 符号 | 含义 | 例 |
|---|---|---|
%a | 缩写的工作日名称 | 'Wed' |
%A | 完整的工作日名称 | 'Wednesday' |
%w | 工作日编号 - 0（星期日）至6（星期六） | '3' |
%d | 每月的一天（零填充） | '13' |
%b | 缩写的月份名称 | 'Jan' |
%B | 全月名称 | 'January' |
%m | 一年中的一个月 | '01' |
%y | 没有世纪的一年 | '16' |
%Y | 与世纪的一年 | '2016' |
%H | 24小时制的小时 | '17' |
%I | 12小时制的小时 | '05' |
%p | 上午下午 | 'PM' |
%M | 分钟 | '00' |
%S | 秒 | '00' |
%f | 微秒 | '000000' |
%z | 时区感知对象的UTC偏移量 | '-0500' |
%Z | 时区名称 | 'EST' |
%j | 一年中的某一天 | '013' |
%W | 一年中的一周 | '02' |
%c | 当前区域设置的日期和时间表示形式 | 'Wed Jan 13 17:00:00 2016' |
%x | 当前区域设置的日期表示形式 | '01/13/16' |
%X | 当前区域设置的时间表示 | '17:00:00' |
%% | 文字%字符 | '%' |
![【Linux】服务器时区 [ CST | UTC | GMT | RTC ]](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/79632aaec79dab5bdc34c68dcbd611f5.png)
