
Python 的 datetime 模块是处理日期和时间的核心标准库,它提供了多个类来创建、操作、格式化和计算日期与时间对象。以下是对其主要功能和使用方法的综合介绍。
一、 核心类与基础操作
datetime 模块包含几个核心类:
datetime.date:仅表示日期(年、月、日)。datetime.time:仅表示时间(时、分、秒、微秒)。datetime.datetime:日期和时间的组合,是最常用的类。datetime.timedelta:表示两个日期或时间之间的间隔,用于进行加减运算。datetime.tzinfo:处理时区信息的抽象基类。
创建对象:
- 创建特定日期:
datetime.date(2023, 10, 1)。 - 创建特定时间:
datetime.time(15, 30, 45)。 - 创建日期时间对象:
datetime.datetime(2023, 10, 5, 14, 30, 0)。
获取当前时间 : 最常用的方法是 datetime.datetime.now(),它返回当前的本地日期和时间。如果只需要日期部分,可以使用 datetime.date.today()。
二、 日期时间的格式化与解析
这是与字符串进行转换的关键操作。
-
格式化(对象 → 字符串) :使用
strftime()方法。你需要提供一个格式字符串,其中包含特定的占位符。now = datetime.datetime.now() formatted_str = now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S") # 输出如:2023-10-01 12:34:56常用格式代码包括:
%Y(四位年份)、%m(两位月份)、%d(两位日期)、%H(24小时制小时)、%M(分钟)、%S(秒)。 -
解析(字符串 → 对象) :使用
strptime()方法。你需要提供日期字符串和与之匹配的格式字符串。date_str = "2023-10-05 14:30:00" dt_obj = datetime.datetime.strptime(date_str, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")对于格式不固定的字符串,可以结合循环和异常处理来尝试多种格式。
三、 日期时间的计算与比较
日期计算 : 使用 datetime.timedelta 类可以方便地进行日期和时间的加减。
from datetime import datetime, timedelta
now = datetime.now()
tomorrow = now + timedelta(days=1) # 加一天
last_hour = now - timedelta(hours=1) # 减一小时
timedelta 支持 days, seconds, microseconds, milliseconds, minutes, hours, weeks 等参数。
日期比较 : 日期时间对象可以直接使用比较运算符(<, >, == 等)进行比较。
date1 = datetime(2023, 10, 1)
date2 = datetime(2023, 10, 15)
if date1 < date2:
print(f"{date1} is before {date2}")
计算时间差 : 两个 datetime 对象相减会得到一个 timedelta 对象,你可以通过其 days、seconds 等属性获取具体差值。
diff = date2 - date1
print(diff.days) # 输出天数差
四、 时区处理
处理时区是日期时间操作中的高级话题。Python 3.2+ 的标准库提供了 datetime.timezone 类来表示固定偏移的时区。
from datetime import timezone, timedelta
# 创建 UTC+8 时区
tz_beijing = timezone(timedelta(hours=8))
dt_local = datetime(2023, 5, 15, 14, 30, tzinfo=tz_beijing)
# 转换为 UTC 时间
dt_utc = dt_local.astimezone(timezone.utc)
对于更复杂的时区(如支持夏令时),建议使用第三方库 pytz。
五、 实用技巧与高级操作
-
提取日期/时间部分 :可以从
datetime对象中提取出date或time对象。now = datetime.now() date_part = now.date() # 仅日期 time_part = now.time() # 仅时间 -
获取特定时间范围:
- 本周起止日期 :利用
weekday()方法(周一为0,周日为6)进行计算。 - 本月起止日期 :结合
date.replace()方法和calendar.monthrange()函数。
- 本周起止日期 :利用
-
处理工作日 :可以通过循环和
weekday()判断(0-4为周一到周五),来计算两个日期之间的工作日天数。 -
时间戳转换 :
datetime对象可以通过.timestamp()方法转换为 Unix 时间戳(浮点数秒)。也可以使用time模块的time.time()获取当前时间戳,或通过time.localtime()和time.strftime()进行转换。
六、 与其他模块的协作
calendar模块 :可用于判断闰年 (isleap)、获取某月日历 (month)、获取某月天数 (monthrange)。pandas库 :在数据分析中非常强大,可以轻松创建日期序列 (date_range)、处理时间序列数据、进行日期的分组和聚合操作。dateutil库 :作为第三方库,提供了更强大的解析器 (parser.parse),可以处理不规则格式的日期字符串,并提供了更灵活的时区处理工具。
总结
Python 的 datetime 模块功能全面,是处理日期和时间任务的基础。从简单的创建、格式化、比较,到复杂的时区转换和周期计算,它都能胜任。对于更高级或特定领域的需求(如金融数据分析中的工作日偏移),可以结合 pandas 或 dateutil 等库来高效完成。掌握其核心类 date、time、datetime、timedelta 的方法,是进行有效日期时间编程的关键。