Python内置时间模块：Datetime实例详解（一）

Python内置时间模块：Datetime
1.1 前言
在用Python进行数据处理，尤其是时间序列梳理的处理，经常会涉及处理时间或日期的地方。今天我对Python内置的时间模块来进行整理。

Python内置时间处理模块主要包括：
    § Datetime
    § Time
    § Calendar
概括来说，时间和日期处理的模块和库，有几个主要的概念都是会涉及的，包括：
日期、时间、时间戳、时间和字符串的转换，时区等。
Datetiem、Time、Calendar这三个模块中，用的较多的是Datetime，针对Datetime模块，从构建时间对象实例、时间转换、时间对象的运算三个方面进行梳理。

针对Time模块，从时间获取和时间转换两个方面进行梳理，涉及6个知识点。

首先要介绍的，是我们平时用的比较多的datetime模块，它属于Python内置模块，功能相对较全。

1.2 构建时间对象实例

import datetime
# from datetime import date, datetime, time, timedelta, tzinfo
import time

时间实例的构造包括日期（如2022年3月21日），时间（如20点10分01秒），或者是包含date和time点datetime(如2022年3月21日20点10分01秒），如下是具体构造过程。

1.2.1 日期（date）实例的构造

date是一个理想化的简单型日期，属性有year, month,day。

# 构造日期date实例，指定year,month,day参数的方式
d1 = datetime.date(2022, 0o03, 22) # 0o03是八进制表示方式代表03，否则报错
print(d1)
d2 = datetime.date(2022, 3, 22))  # 也可以直接写3
print(d2)

2022-03-22
2022-03-22

除了上面的构造方式，还可以通过date.today()来构造当天的日期。

Today = datetime.date.today()
print(f'今天日期是：{Today}')
today = Today

今天日期是：2022-03-21

date类型的日期，可以通过.year, .month, .day来获取日期所属的年份，月份和具体的日期号，这几个方法经常在数据分析中用到。

print(f'日期所属的年份为: {today.year}年')
print(f'日期所属的月份为：{today.month}月')
print(f'日期具体的日期号为：{today.day}号')

日期所属的年份为: 2022年
日期所属的月份为：3月
日期具体的日期号为：21号

1.2.2 时间time实例的构造

time是一个独立于任何特定日期的理想化时间，其属性有hour， minute， second，microsecond和tzinfo。

# 构造时间time 实例
import datetime
t1 = datetime.time(12, 32, 0o01) # 用八进制0o前缀
print(t1)

12:32:01

# 获取时间的时 .hour，分.minute，秒.second
print(f'time 所属的小时为：{t1.hour}')
print(f'time 所属的分钟为：{t1.minute}')
print(f'time 所属的秒为：{t1.second}')

time 所属的小时为：12
time 所属的分钟为：32
time 所属的秒为：1

1.2.3 datetime实例的构造

datetime是date和time的结合，其属性有year,month,day,hour,minute,second,microsecond和tzinfo。

import datetime
# 构造时间datetime实例
dt1 = datetime.datetime(2022, 0o3, 22, 12, 43, 2)
print(dt1)

2022-03-22 12:43:02

除了上面的构造方式，在datetime实例化的时候，还有其他的一些方式，包括使用datetime.now()和datetime.today()以及在date的基础上使用combine方法等。

# 使用datetime.now()
dt2 = datetime.datetime.now()
print(dt2)

# datetime.today()
dt3 = datetime.datetime.today()
print(dt3)

# 使用combine方法
d1 = datetime.date.today()
t1 = datetime.time(12, 32, 0o01) #
dt4 = datetime.datetime.combine(d1, t1)
print(dt4)

2022-03-21 19:28:56.951677
2022-03-21 19:28:56.951699
2022-03-21 12:32:01

通过datetime实例化，是我们使用时间经常用到的方法，在日常使用过程中，我们可能只需要具体到某天，或者只需要具体到某天的某个时间点，这时候，也可以通过datetime的一些方法来实现。

# 从datetime来获取日期
day1 = dt4.date()
day2 = datetime.date(2022, 0o03, 22) # 指定日期
print(f'获取的日期为{day1}, {day2}')

# 从datetime来获取具体的时间点
time1 = dt4.time()
print(f'获取的时间点：{time1}\n')

获取的日期为2022-03-21, 2022-03-22
获取的时间点：12:32:01

同样的datetime类型的时间，可以通过.year， .month，.day来获取日期所属的年份，月份和具体的日期号。

year = dt4.year
month= dt4.month
day = dt4.day

print(f'日期所属的年份为：{year}')
print(f'日期所属的月份为：{month}')
print(f'日期所属的日期号为：{day}\n')

日期所属的年份为：2022
日期所属的月份为：3
日期所属的日期号为：21

还有一个可能涉及到的时间是获取某天属于星期几，可以通过weekday()和isoweekday()方法来实现。

# 从datetime来获取日期是星期几
# 使用weekday方法
# 数字从0开始，0代表星期一，1代表星期二，以此类推
dt5 = datetime.date.today()
weekday = dt5.weekday()
print(f'今天日期的\'weekday\'为:{weekday}')

今天日期的'weekday'为:0

# 定义个转换列表
week_list = [0,'星期一', 1,'星期二', 2,'星期三', 3,'星期四', 4,'星期五', 5,'星期六', 6,'星期日']
# 此例用到推导式,得到一个列表
weekday = [week_list[i+1] for i in range(len(week_list)) if week_list[i] == weekday]

print(f'今天是{weekday[0]}')
# 从datetime 来获取日期是星期几
# 使用isoweekday方法
# 数字从1开始，1代表星期一，2代表星期二，以此类推

isoweekday = dt5.isoweekday()
print(f'\n今天日期的\'isoweekday\'为:{isoweekday}')

今天是星期一

今天日期的'isoweekday'为:1

如果datetime的值由于某种原因弄错了，可以通过replace()方法更正。replace方法的参数如下：

datetime.replace(year=self.year, month=self.month, day=self.day, hour=self.hour, minute=self.minute, second=self.second,
microsecond=self.microsecond, tzinfo=self.tzinfo, * fold=0)

# 修改年份
dt6 = dt5.replace(year = 2021)
print(f'年份修改之后：{dt6}')

# 修改年月日
dt7 = dt5.replace(2021, 10, 0o01)
print(f'年月日修改之后:{dt7}')

年份修改之后：2021-03-21
年月日修改之后:2021-10-01

1.2.4 timedelta对象的构造

timedelta对象表示两个date或者time或者datetime的时间间隔。
class datetime.timedelta(day=0, seconds=0, microseconds=0, millseconds=0, minutes=0, hours=0, weeks=0)
所有参数都是可选的并且默认为0。这些参数可以说hi整数或者浮点数，也可以是正数或者负数。
只有days，seconds和microseconds会存储在内部。参数单位的换算规则如下：

      1. 1毫秒会转换成1000微妙
     2. 1分钟会转换成60秒
     3. 1小时会转换成3600秒
     4. 1星期会转换成7天

import datetime

delta = datetime.timedelta(weeks=3,
                           days=10,
                           hours=6,
                           minutes=50,
                           seconds=30,
                           microseconds=1000,
                           milliseconds=10000,
                           )
print(delta)
print(datetime.timedelta(days=31, seconds=24640, microseconds=1000))
print(24640//3600, 24640%3600//60)

31 days, 6:50:40.001000
31 days, 6:50:40.001000
6 50

1.2.5 tzinfo介绍

datetime.tzinfo返回datetime对象的时区，前提是在创建datetime对象是需传入tzinfo参数，如果没有传入则返回值为None。

# 如果没有pytz库，则需要自行安装
# 此案例在Windows环境下可以正常运行

import pytz, datetime

sh = pytz.timezone('Asia/Shanghai')
d_tz = datetime.datetime(2022, 0o03, 22, hour=15, tzinfo=sh)

print(d_tz.tzinfo)

<DstTzInfo 'Asia/Shanghai' LMT+15:06:00 STD>

接下文 Python内置时间模块：Datetime实例详解（二）https://developer.aliyun.com/article/1618144