Python 时间格式化指南

曾阿伦2026-03-26 9:57

  • ISO 8601是国际标准化组织（ISO）制定的日期和时间的表示方法，全称为《数据存储和交换形式·信息交换·日期和时间的表示方法》。目前，ISO 8601是全球通用的日期和时间格式标准，它定义了日期和时间的表示方法，包括年、月、日、时、分、秒等1。除了ISO 8601之外，还有一些其他的日期和时间格式标准，例如RFC 3339、RFC 2822等2。

    东八区标准时间格式示例

    1970-01-01T00:00:00+08

一、核心模块：Python3 时间处理的 3 大工具

Python3 提供了 3 个核心模块用于时间处理，各自侧重不同场景，按需选择即可：

模块 核心作用 适用场景 优点 缺点
time 底层时间操作（时间戳、休眠） 快速获取时间戳、简单时间计算 轻量、执行快 格式化功能薄弱，不支持复杂日期运算
datetime 日期时间类（datetime/date/time） 大部分业务场景（格式转换、日期运算） 功能全面、API 友好 时区支持需配合 pytz/zoneinfo
calendar 日历相关操作（月份日历、星期计算） 日历生成、节假日判断 专注日历场景 日常格式化用不上，功能单一

建议：

优先使用datetime模块，覆盖 90% 以上的时间格式化需求；复杂时区场景搭配 zoneinfo（Python3.9+ 内置）或 pytz。

二、基础用法：时间格式化核心操作

1. 关键概念：时间的 3 种表示形式

Python 中时间有 3 种常用表示，格式化的核心是「不同形式之间的转换」：

  • 时间戳：从 1970-01-01 00:00:00 UTC 到当前时间的秒数（float 类型）；

  • datetime 对象 ：datetime.datetime 类实例（最灵活，支持各种运算和格式化）；

  • 字符串 ：人类可读的时间格式（如 2024-05-20 13:14:52、2024/05/20）。

2. 核心转换：3 种形式互转（高频）
（1）获取当前时间（3 种形式）
python 复制代码 
import time

from datetime import datetime

# 1. 获取时间戳（秒级）

timestamp = time.time()

print(f"秒级时间戳：{timestamp}")  # 输出：1716202492.123456

# 2. 获取毫秒级时间戳（业务常用）

ms_timestamp = int(time.time() * 1000)

print(f"毫秒级时间戳：{ms_timestamp}")  # 输出：1716202492123

# 3. 获取 datetime 对象（本地时间）

local_dt = datetime.now()

print(f"本地时间 datetime 对象：{local_dt}")  # 输出：2024-05-20 13:14:52.123456

# 4. 获取 UTC 时间 datetime 对象

utc_dt = datetime.utcnow()

print(f"UTC 时间 datetime 对象：{utc_dt}")  # 输出：2024-05-20 05:14:52.123456
（2）datetime 对象 → 字符串（格式化核心）

使用 datetime.strftime(format) 方法，通过格式化符定义输出格式，常用格式化符如下：

格式化符 说明 示例
%Y 4 位年份 2024
%m 2 位月份（01-12） 05
%d 2 位日期（01-31） 20
%H 24 小时制（00-23） 13
%I 12 小时制（01-12） 01
%M 2 位分钟（00-59） 14
%S 2 位秒数（00-59） 52
%w 星期（0-6，0 为周日） 1（周一）
%W 当年第几周（00-53） 20
%p 上午 / 下午（AM/PM，仅 12 小时制） PM

示例：

python 复制代码 
from datetime import datetime

dt = datetime.now()

# 格式1：年月日 时分秒（最常用）

str1 = dt.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")

print(str1)  # 输出：2024-05-20 13:14:52

# 格式2：年月日（无时间）

str2 = dt.strftime("%Y/%m/%d")

print(str2)  # 输出：2024/05/20

# 格式3：带星期和上午/下午

str3 = dt.strftime("%Y-%m-%d %A %I:%M:%S %p")

print(str3)  # 输出：2024-05-20 Monday 01:14:52 PM

# 格式4：自定义分隔符（如下划线）

str4 = dt.strftime("%Y_%m_%d_%H%M%S")

print(str4)  # 输出：2024_05_20_131452（适合文件名）
（3）字符串 → datetime 对象（解析时间）

使用 datetime.strptime(string, format) 方法，format 必须与字符串格式完全一致，否则报错。

示例：

python 复制代码 
from datetime import datetime

# 示例1：解析标准格式字符串

str_time1 = "2024-05-20 13:14:52"

dt1 = datetime.strptime(str_time1, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")

print(f"解析结果：{dt1}，类型：{type(dt1)}")  # 输出：2024-05-20 13:14:52，类型：.datetime'>

# 示例2：解析无分隔符格式

str_time2 = "20240520131452"

dt2 = datetime.strptime(str_time2, "%Y%m%d%H%M%S")

print(f"解析结果：{dt2}")  # 输出：2024-05-20 13:14:52

# 示例3：解析带中文的格式

str_time3 = "2024年05月20日 13时14分52秒"

dt3 = datetime.strptime(str_time3, "%Y年%m月%d日 %H时%M分%S秒")

print(f"解析结果：{dt3}")  # 输出：2024-05-20 13:14:52
（4）时间戳 ↔ datetime 对象
python 复制代码 
import time

from datetime import datetime

# 1. 时间戳 → datetime 对象（本地时间）

timestamp = 1716202492.123456

dt_local = datetime.fromtimestamp(timestamp)

print(f"本地时间：{dt_local}")  # 输出：2024-05-20 13:14:52.123456

# 2. 时间戳 → datetime 对象（UTC 时间）

dt_utc = datetime.utcfromtimestamp(timestamp)

print(f"UTC 时间：{dt_utc}")  # 输出：2024-05-20 05:14:52.123456

# 3. datetime 对象 → 时间戳

dt = datetime.now()

timestamp = dt.timestamp()

print(f"时间戳：{timestamp}")  # 输出：1716202492.123456

三、进阶技巧：时区处理与日期运算

1. 时区处理（Python3.9+ 推荐 zoneinfo）

Python3.9 之前需安装 pytz（pip install pytz），3.9+ 内置 zoneinfo（无需额外安装），支持全球时区转换。

（1）获取指定时区的当前时间
python 复制代码 
from datetime import datetime

from zoneinfo import ZoneInfo  # Python3.9+ 内置

# 1. 获取纽约时间（UTC-4/UTC-5，自动适配夏令时）

ny_tz = ZoneInfo("America/New_York")

ny_dt = datetime.now(ny_tz)

print(f"纽约时间：{ny_dt.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')}")  # 输出：2024-05-20 01:14:52

# 2. 获取东京时间（UTC+9）

tokyo_tz = ZoneInfo("Asia/Tokyo")

tokyo_dt = datetime.now(tokyo_tz)

print(f"东京时间：{tokyo_dt.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')}")  # 输出：2024-05-20 14:14:52

# 3. 获取北京时间（UTC+8）

bj_tz = ZoneInfo("Asia/Shanghai")

bj_dt = datetime.now(bj_tz)

print(f"北京时间：{bj_dt.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')}")  # 输出：2024-05-20 13:14:52
（2）时区转换（如 UTC 转北京时间）
python 复制代码 
from datetime import datetime

from zoneinfo import ZoneInfo

# 1. 创建 UTC 时间对象

utc_dt = datetime(2024, 5, 20, 5, 14, 52, tzinfo=ZoneInfo("UTC"))

print(f"UTC 时间：{utc_dt}")  # 输出：2024-05-20 05:14:52+00:00

# 2. 转换为北京时间（UTC+8）

bj_dt = utc_dt.astimezone(ZoneInfo("Asia/Shanghai"))

print(f"北京时间：{bj_dt.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')}")  # 输出：2024-05-20 13:14:52

时区数据库：所有支持的时区名称可参考

IANA 时区数据库

（如

Europe/London

、

Africa/Johannesburg

）。

2. 日期运算（timedelta 类）

使用 datetime.timedelta 实现「加减天数 / 小时 / 分钟」等运算，无需手动处理月份天数、闰年等问题。

示例：

python 复制代码 
from datetime import datetime, timedelta

now = datetime.now()

# 1. 加 3 天

future_3d = now + timedelta(days=3)

print(f"3 天后：{future_3d.strftime('%Y-%m-%d')}")  # 输出：2024-05-23

# 2. 减 1 小时 30 分钟

past_1h30m = now - timedelta(hours=1, minutes=30)

print(f"1 小时 30 分钟前：{past_1h30m.strftime('%Y-%m-%d %H:%M')}")  # 输出：2024-05-20 11:44

# 3. 计算两个日期的差值

date1 = datetime(2024, 5, 20)

date2 = datetime(2024, 5, 10)

diff = date1 - date2

print(f"日期差值：{diff.days} 天")  # 输出：10 天

print(f"总秒数：{diff.total_seconds()} 秒")  # 输出：864000.0 秒

# 4. 加 1 个月（timedelta 不支持 months，需用 relativedelta）

# 安装：pip install python-dateutil

from dateutil.relativedelta import relativedelta

future_1m = now + relativedelta(months=1)

print(f"1 个月后：{future_1m.strftime('%Y-%m-%d')}")  # 输出：2024-06-20

四、场景：格式化时间的高频用法

1. 生成带时间戳的文件名（日志 / 备份场景）
python 复制代码 
from datetime import datetime

# 生成格式：20240520_131452_backup.zip

filename = f"{datetime.now().strftime('%Y%m%d_%H%M%S')}_backup.zip"

print(filename)  # 输出：20240520_131452_backup.zip
2. 计算程序运行时间
python 复制代码 
import time

from datetime import datetime

# 方法1：用 time 模块（简洁）

start_time = time.time()

# 模拟程序运行（如循环）

for _ in range(1000000):

   pass

end_time = time.time()

print(f"程序运行时间：{end_time - start_time:.6f} 秒")  # 输出：0.031250 秒

# 方法2：用 datetime 模块（可读性强）

start_dt = datetime.now()

for _ in range(1000000):

   pass

end_dt = datetime.now()

diff = end_dt - start_dt

print(f"程序运行时间：{diff.total_seconds():.6f} 秒")  # 输出：0.031250 秒
3. 格式化数据库时间（ORM 场景）

数据库存储时间常用 datetime 类型，查询后格式化输出：

python 复制代码 
from datetime import datetime

import pymysql

# 连接数据库（示例）

conn = pymysql.connect(host="localhost", user="root", password="123456", db="test")

cursor = conn.cursor()

# 查询数据库中的时间字段（假设字段 create_time 为 datetime 类型）

cursor.execute("SELECT create_time FROM user WHERE id = 1")

result = cursor.fetchone()

if result:

   db_time = result[0]  # 数据库返回的是 datetime 对象

   # 格式化输出

   formatted_time = db_time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")

   print(f"用户创建时间：{formatted_time}")  # 输出：2024-05-20 13:14:52

cursor.close()

conn.close()
4. 处理前端传递的时间字符串

前端通常传递字符串格式的时间，后端解析后进行运算或存储：

python 复制代码 
from datetime import datetime

# 前端传递的时间字符串

front_time_str = "2024-05-20T13:14:52"  # 常见于 JSON 数据

# 解析为 datetime 对象

dt = datetime.strptime(front_time_str, "%Y-%m-%dT%H:%M:%S")

# 加 1 天後返回给前端

next_day_dt = dt + timedelta(days=1)

front_response_str = next_day_dt.strftime("%Y-%m-%dT%H:%M:%S")

print(f"返回前端的时间：{front_response_str}")  # 输出：2024-05-21T13:14:52

五、避坑指南：常见问题与解决方案

1. 问题：格式化符大小写混淆（如 %m vs %M）

  • 错误示例：把「月份」的 %m 和「分钟」的 %M 混用，导致解析失败；

  • 解决方案：牢记核心格式化符的大小写：

    • 大写：%Y（年份）、%M（分钟）、%H（24 小时制）、%S（秒）；

    • 小写：%y（两位年份）、%m（月份）、%h（12 小时制，同 %I）、%s（无意义，别用）。

2. 问题：字符串与 format 不匹配（ValueError）

  • 错误示例：datetime.strptime("2024-05-20", "%Y/%m/%d")（分隔符不一致）；

  • 解决方案：

    • 严格保证 strptime 的第二个参数与字符串格式完全一致（分隔符、位数、单位）；

    • 若字符串格式不固定，先预处理（如替换分隔符）：

python 复制代码 
str_time = "2024-05-20"

str_time = str_time.replace("-", "/")  # 统一分隔符

dt = datetime.strptime(str_time, "%Y/%m/%d")
3. 问题：时区缺失导致的时间偏差

  • 现象：本地时间存储到数据库后，查询时时间少 8 小时（如北京时间未带时区，被解析为 UTC 时间）；

  • 解决方案：

    • 存储时间时统一使用 UTC 时间（避免时区差异）；

    • 前端展示时再转换为用户所在时区；

    • 数据库字段建议设置为 TIMESTAMP WITH TIME ZONE（如 PostgreSQL）或 DATETIME（MySQL 需手动处理时区）。

4. 问题：Python3.9 以下不支持 zoneinfo

  • 解决方案：

    • 升级 Python 到 3.9+（推荐）；

    • 安装 pytz 替代：

python 复制代码 
import pytz

from datetime import datetime

bj_tz = pytz.timezone("Asia/Shanghai")

bj_dt = datetime.now(bj_tz)

print(bj_dt.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S"))  # 输出：2024-05-20 13:14:52
5. 问题：timedelta 不支持月份 / 年份运算

  • 原因：月份天数不固定（28/29/30/31）、年份有闰年，timedelta 无法处理；

  • 解决方案：使用 python-dateutil 的 relativedelta：

python 复制代码 
from dateutil.relativedelta import relativedelta

from datetime import datetime

now = datetime.now()

next_year = now + relativedelta(years=1)  # 加 1 年

last_month = now - relativedelta(months=1)  # 减 1 个月
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