超全整理 | 搞定Python 中的时间转化

作者: 王炳明 分类: Python 基础教程 发布时间: 2021-01-12 08:58 热度:110

在生活和工作中,我们每个人每天都在和时间打交道:

  • 早上什么时候起床?
  • 地铁几分钟来一趟?
  • 中午什么时候开始午休?
  • 明天是星期几?
  • 距离上次买衣服已经2个月呢?
  • 领导让我给代码加上一个定时任务的功能,怎么办?

不同的情况会遇到不同的时间问题:具体时间点、时间间隔、星期等,无时不刻我们在和时间碰撞。本文将利用Python对时间相关的类,及其方法与属性等进行详细的讲解

超全整理 | 搞定Python 中的时间转化插图

1. 时间戳

1.1时间戳简介

在正式讲解时间的相关函数之前,我们必须先一个概念:时间戳。本文中特指unix时间戳。

时间戳Timestamp是指在一连串的数据中加入辨识文字,如时间或者日期等,用以保障本地数据更新顺序和远程的一致。

unix时间戳是从1970年1月1日(UTC/GMT的午夜)开始所经过的秒数,不考虑闰秒。1970-01-01就是经常我们在MySQL中时间为空的时候,转化空的时间戳之后得到的时间。一个小时表示为UNIX时间戳格式为:3600秒;一天表示为UNIX时间戳为86400秒,闰秒不计算。具体的对照表如下:

时间
1分钟 60
1小时 3600
1天 86400
1周 604800
1月(30.44天) 2629743
1年(365.24天) 31556763

1.2时间戳转化网站

下面介绍几个时间戳和具体时间之间相互转化的网站:

1、站长工具:https://tool.chinaz.com/tools/unixtime.aspx

2、在线工具:https://tool.lu/timestamp/

3、Json在线解析:https://www.sojson.com/unixtime.html

4、Unix时间戳在线转换(菜鸟工具):https://c.runoob.com/front-end/852

5、北京时间(时间与时间戳互换工具):http://www.beijing-time.org/shijianchuo/

介绍完时间戳的基本知识,下面重点讲解3个与时间和日期相关的Python库:

  • calendar
  • time
  • datetime

2.calendar

calendar的中文意思是”日历”,所以它其实适合进行日期,尤其是以日历的形式展示。

2.1模块内容

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下面举例说明:

2.2calendar

我们显示即将过去2020年的日历,使用默认的参数:

import calendar
year = calendar.calendar(2020)
print(year)

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改变参数再来显示一次:

year = calendar.calendar(2020,w=3,l=1,c=8)
print(year)

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我们发现整个日历变宽了,而且星期的英文也是3个字母来显示的,解释一下3个参数的含义:

  • c:每月间隔距离
  • w:每日宽度间隔
  • l:每星期行数

其中每行长度为:21*w+18+2*c,3个月一行

最后,看看即将到来的2021年日历:

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2.3isleap(year)

该函数的作用是判断某个年份到底是不是闰年。如果是则返回True,否则返回的是False。

普通年份能够被4整除,但是不能被100整除,称之为普通闰年

年份是整百数的,必须能够被400整除,称之为世纪闰年

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2.4leapdays(y1,y2)

判断两个年份之间有多少个闰年,包含y1,但是不包含y2,类似Python切片中的包含头部不包含尾部

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2.5month(year,month,w=2,l=1)

该函数返回的是year年的month月的日历,只有两行标题,一周一行。每日间隔宽度为w个字符,每行的长度为7*w + 6,其中l是每星期的行数

首先看看默认效果;

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接下来我们改变w和l两个参数:

1、改变w,我们发现星期的表示变成了3个字母;同时每天之间的间隔变宽了(左右间隔)

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2、改变参数l,我们发现每个星期之前的间隔(上下)变宽了

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2.6monthcalendar(year,month)

通过列表的形式返回year年month月的日历,列表中还是列表形式。每个子列表是一个星期。如果没有本月的日期则用0表示。每个子列表都是从星期1开始的,特点概括如下:

  • 每个子列表代表的是一个星期
  • 从星期一到星期日,没有出现在本月的日期用0代替

我们还是以2020年12月份为例:

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和上面的日历进行对比,我们发现:出现0的位置的确是没有出现在12月份中

我们再看看2020年3月份的日历:

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2.7monthrange(year,month)

该函数返回的结果是一个元组,元组中有两个数值(a,b)

  • 数值a代表的是该月从星期几开始;规定6代表星期天,取值为0-6
  • 数值b代表该月总共有多少天

通过一个例子来讲解,还是以2020年12月份为例:

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结果中的1表示12月份从星期2开始(0-6,6代表星期日),该月总共31天

2.8weekday(y,m,d)

weekday方法是输入年月日,我们便可知道这天是星期几;返回值是0-6,0代表星期1,6代表星期天

通过一个例子来讲解,以12月12号为例:

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双12是星期六,返回的结果是5,5代表的就是星期六,刚好吻合。

3.time

time模块是涉及到时间功能中最常用的一个模块,在Python的相关时间需求中经常会用到,下面具体讲解该模块的使用方法。

3.1模块内容

先看模块的整体使用

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3.2time

time.time()是获取当前的时间,更加严格地说,是获取当前时间的时间戳

再次理解时间戳:它是以1970年1月1日0时0份0秒为计时起点,计算到当前的时间长度(不考虑闰秒)

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3.3localtime

time.localtime打印当前的时间,得到的结果是时间元组,具体含义:

笔记:结果是时间元组

序号 属性
0 tm_year 年,比如2020
1 tm_mon 月,1 到 12
2 tm_mday 日,1 到 31
3 tm_hour 时,0 到 23
4 tm_min 分,0 到 59
5 tm_sec 秒,0 到 61 (60或61 是闰秒)
6 tm_wday 一周中的第几天,0到6 (0是周一)
7 tm_yday 一年中的第几天,1 到 366
8 tm_isdst -1, 0, 1, -1是决定是否为夏令时的旗帜

time.localtime的参数默认是time.time()的时间戳,可以自己输入某个时间戳来获取其对应的时间

  • 默认当前时间戳
  • 指定某个时间戳

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3.4gmtime

localtime()得到的是本地时间,如果需要国际化,使用gmtime(),最好是使用格林威治时间。

格林威治标准时间:位于英国伦敦郊区的皇家格林威治天文台的标准时间,本初子午线经过那里。

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3.5asctime

time.asctime的参数为空时,默认是以time.localtime的值为参数,得到当前的日期、时间、星期;另外,我们也可以自己设置参数,参数是时间元组

  • 使用当前时间的默认时间元组localtime
  • 自己指定一个时间元组

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获取当前时间的具体时间和日期:

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3.6ctime

ctime的参数默认是时间戳;如果没有,也可以指定一个时间戳

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3.7mktime

mktime()也是以时间元组为参数的,它返回的是时间戳,相当于是localtime的逆向过程

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3.8strftime

strftime()是按照我们指定的格式将时间元组转化为字符串;如果不指定时间元组,默认是当前时间localtime()。常用到的时间格式见下表:

格式 含义 取值范围(样式)
%y 去掉世纪的年份 00-99,如“19”
%Y 完整的年份 如2019
%j 指定日期是一年中的第几天 范围001-366
%m 返回的是月份 范围:01-12
%b 本地简化月份的名称 简写的英文月份
%B 本地完整月份的名称 完整的英文月份
%d 该月的第几日 如,5月1日返回的是“01”
%H 第几小时,24小时制 00-23
%l 第几小时,12小时制 00-12
%M 分钟 00-59
%S 00-59
%U 该年中的第几个星期(周日为一周的起点) 00-53
%W 同上,周一为起点 00-53
%w 一个星期中的第几天 0-6
%Z 时区 在大陆测试返回的是CST
%x 日期 日/月/年
%X 时间 时:分:秒
%c 详细日期时间 日/月/年时:分:秒
%% %字符 ‘%’字符
%p 上下午 AM or PM

我们举例说明:

  • 字符串中的分隔符我们可以任意指定
  • 可以同时显示年月日时分秒等

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3.9strptime

strptime()是将字符串转化为时间元组,我们需要特别注意的是,它有两个参数:

  • 待转化的字符串
  • 时间字符串对应的格式,格式就是上面👆表中提到的

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4.datetime

虽然time模块已经能够解决很多的问题,但是实际工作和业务需求中需要更多的工具,让我们使用起来更方便和快捷,datetime便是其中一个很好用的模块。datetime模块中几个常用的类如下:

  • date:日期类,常用属性:year/month/day
  • time:时间类,常用属性:hour/minute/second/microsecond
  • datetime:日期时间类
  • timedelta:时间间隔,即两个时间点之间的时间长度
  • tzinfo:时区类

4.1模块内容

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内容 描述
2个常量
datetime.MINYEAR date和datetime对象允许的最小年份
datetime.MAXYEAR date和datetime对象允许的最大年份
多个属性
datetime.date 日期对象,属性(year, month, day)
datetime.time 时间对象,属性(hour, minute, second, microsecond, tzinfo)
datetime.datetime 日期时间对象,属性(date和time属性组合)
datetime.timedelta Difference between two datetime values(原文)
datetime.tzinfo 时区信息对象的抽象基类, datetime和time类使用它定制化时间调节

4.2date

首先我们引入date类,并创建一个日期对象:

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1、然后我们可以操作这个日期对象的各种属性:后面加上()

print("当前日期:",today)  # 当前日期
print("当前日期(字符串):",today.ctime())   # 返回日期的字符串
print("时间元组信息:",today.timetuple())   # 当前日期的时间元组信息
print("年:",today.year)   # 返回today对象的年份
print("月:",today.month)  # 返回today对象的月份
print("日:",today.day)   # 返回today对象的日
print("星期:",today.weekday())  # 0代表星期一,类推
print("公历序数:",today.toordinal())  # 返回公历日期的序数
print("年/周数/星期:",today.isocalendar())   # 返回一个元组:一年中的第几周,星期几

# 结果显示
当前日期: 2020-12-25
当前日期(字符串): Fri Dec 25 00:00:00 2020
时间元组信息: time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=12, tm_mday=25, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=4, tm_yday=360, tm_isdst=-1)
年: 2020
月: 12
日: 25
星期: 4
公历序数: 737784
年/周数/星期: (2020, 52, 5)

2、date类中时间和时间戳的转换:

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具体时间的时间戳转成日期:

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3、格式化时间相关,格式参照time模块中的strftime方法

from datetime import datetime, date, time
today = date.today()

print(today)
# 2020-12-26  默认连接符号是-

print(today.strftime("%Y/%m/%d"))  # 指定连接符
# 2020/12/26

print(today.strftime("%Y:%m:%d"))
# 2020:12:26

print(today.strftime("%Y/%m/%d %H:%M:%S"))  # 转化为具体的时间
# 2020/12/26 00:00:00

4、修改日期使用replace方法

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4.3time

time类也是要生成time对象,包含hour、minute、second、microsecond,我们还是通过例子来学习:

from datetime import time

t = time(10,20,30,40)
print(t.hour)  # 时分秒
print(t.minute)
print(t.second)
print(t.microsecond)  # 微秒

# 结果
10
20
30
40

4.4datetime

datetime类包含date类和time类的全部信息,下面👇是类方法相关的:

from  datetime import datetime

print(datetime.today())
print(datetime.now())
print(datetime.utcnow())# 返回当前UTC日期和时间的datetime对象
print(datetime.fromtimestamp(1697302830))  # 时间戳的datetime对象
print(datetime.fromordinal(699000) )
print(datetime.combine(date(2020,12,25), time(11,22,54)))  # 拼接日期和时间
print(datetime.strptime("2020-12-25","%Y-%m-%d"))

# 结果
2020-12-25 23:24:42.481845
2020-12-25 23:24:42.482056
2020-12-25 15:24:42.482140
2023-10-15 01:00:30
1914-10-19 00:00:00
2020-12-25 11:22:54
2020-12-25 00:00:00

再看看相关对象和属性相关:

from datetime import datetime 

d = datetime(2020,12,25,11,24,23)

print(d.date())
print(d.time())
print(d.timetz())  # 从datetime中拆分出具体时区属性的time
print(d.replace(year=2021,month=1))  # 替换
print(d.timetuple())  # 时间元组
print(d.toordinal())  # 和date.toordinal一样
print(d.weekday())
print(d.isoweekday())
print(d.isocalendar())
print(d.isoformat())
print(d.strftime("%Y-%m-%d :%H:%M:%S"))

# 结果
2020-12-25
11:24:23
11:24:23
2021-01-25 11:24:23
time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=12, tm_mday=25, tm_hour=11, tm_min=24, tm_sec=23, tm_wday=4, tm_yday=360, tm_isdst=-1)
737784
4
5
(2020, 52, 5)
2020-12-25T11:24:23
2020-12-25 :11:24:23

4.5timedelta

timedelta对象表示的是一个时间段,即两个日期date或者日期时间datetime之间的差;支持参数:weeks、days、hours、minutes、seconds、milliseconds、microseconds

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4.6tzinfo

本地时间指的是我们系统本身设定时区的时间,例如中国处于北京时间,常说的东八区UTC+8:00datetime类有一个时区属性tzinfo

tzinfo是一个关于时区信息的类,是一个抽象的基类,不能直接被实例化来使用。它的默认值是None,无法区分具体是哪个时区,需要我们强制指定一个之后才能使用。

超全整理 | 搞定Python 中的时间转化插图(31)

因为本身系统的时区刚好在中国处于东八区,所以上述代码是能够正常运行的,结果也是OK的。那如果我们想切换到其他时区的时间,该如何操作呢?这个时候我们需要进行时区的切换。

1、我们先通过utcnow()获取到当前的UTC时间

utc_now = datetime.utcnow().replace(tzinfo=timezone.utc)  # 指定utc时区
print(utc_now)

# 结果
2020-12-26 01:36:33.975427+00:00

2、通过astimezone()将时区指定为我们想转换的时区,比如东八区(北京时间):

# 通过astimezone切换到东八区

beijing = utc_now.astimezone(timezone(timedelta(hours=8)))
print(beijing)

# 结果
2020-12-26 09:36:33.975427+08:00

用同样的方法切到东九区,东京时间:

# UTC时区切换到东九区:东京时间

tokyo = utc_now.astimezone(timezone(timedelta(hours=9)))
print(tokyo)

# 结果
2020-12-26 10:36:33.975427+09:00

还可以直接从北京时间切换到东京时间

# 北京时间(东八区)直接切换到东京时间(东九区)

tokyo_new = beijing.astimezone(timezone(timedelta(hours=9)))
print(tokyo_new)

# 结果
2020-12-26 10:36:33.975427+09:00

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5.常用时间转化

下面介绍几个工作中用到的时间转化小技巧:

  1. 时间戳转日期
  2. 日期转时间戳
  3. 格式化时间
  4. 指定格式获取当前时间

5.1时间戳转成日期

时间戳转成具体时间,我们需要两个函数:

  • time.localtime:将时间戳转成时间元组形式
  • time.strftime:将时间元组数据转成我们需要的形式
import time
now_timestamp = time.time()  # 获取当前时间的时间戳

# 时间戳先转成时间元组,strftime在转成指定格式
now_tuple = time.localtime(now_timestamp)
time.strftime("%Y/%m/%d %H:%M:%S", now_tuple)

# 结果
'2020/12/26 11:19:01'

假设我们指定一个具体的时间戳来进行转换:

import time
timestamp = 1608852741  # 指定时间戳

a = time.localtime(timestamp)  # 获得时间元组形式数据
print("时间元组数据:",a)
time.strftime("%Y/%m/%d %H:%M:%S", a)  # 格式化

# 结果
时间元组数据: time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=12, tm_mday=25, tm_hour=7, tm_min=32, tm_sec=21, tm_wday=4, tm_yday=360, tm_isdst=0)
'2020/12/25 07:32:21'

如果我们不想指定具体的格式,只想获取时间戳对应的时间,直接通过time.ctime即可:

import time
time.ctime(1608852741)

# 结果
'Fri Dec 25 07:32:21 2020'

5.2日期时间转成时间戳

日期时间转成时间戳格式,我们需要使用两个方法:

  • strptime():将时间转换成时间数组
  • mktime():将时间数组转换成时间戳

通过具体的案例来学习一下:

date = "2020-12-26 11:45:34"

# 1、时间字符串转成时间数组形式
date_array = time.strptime(date, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")

# 2、查看时间数组数据
print("时间数组:", date_array)

# 3、mktime时间数组转成时间戳
time.mktime(date_array)

# 结果
时间数组: time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=12, tm_mday=26, tm_hour=11, tm_min=45, tm_sec=34, tm_wday=5, tm_yday=361, tm_isdst=-1)
1608954334.0

超全整理 | 搞定Python 中的时间转化插图(33)

5.3格式化时间

工作需求中有时候给定的时间格式未必是我们能够直接使用,所以可能需要进行格式的转换,需要使用两个方法:

  • strptime():将时间转换成时间数组
  • strftime():重新格式化时间

通过案例来进行学习:

import time

old = "2020-12-12 12:28:45"

# 1、转换成时间数组
time_array = time.strptime(old, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")

# 2、转换成新的时间格式(20201212-20:28:54)
new = time.strftime("%Y%m%d-%H:%M:%S",time_array)  # 指定显示格式

print("原格式时间:",old)
print("新格式时间:",new)

# 结果
原格式时间: 2020-12-12 12:28:45
新格式时间: 20201212-12:28:45

超全整理 | 搞定Python 中的时间转化插图(34)

5.4指定格式获取当前时间

为了能够获取到指定格式的当前时间,我们分为3个步骤:

  • time.time():获取当前时间
  • time.localtime():转成时间元组
  • time.strftime():重新格式化时间

通过一个案例来学习:

# 1、时间戳
old_time = time.time()
# 2、时间元组
time_array = time.localtime(old_time)
# 3、指定格式输出
new_time = time.strftime("%Y/%m/%d %H:%M:%S", time_array)
print(new_time)

# 结果
2020/12/26 11:56:08

6.总结

本文通过各种案例详细介绍了Python中关于时间输出和转化的3个模块:calendar、time、datetime,最后总结了4个工作中常用的时间转化技巧,希望对大家掌握Python中的时间输出和转化有所帮助,不再被时间困扰。

weixin

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