Python模块学习 ---- datetime

Python提供了多个内置模块用于操作日期时间，像calendar，time，datetime。time模块我在之前的文章已经有所介绍，它提供的接口与C标准库time.h基本一致。相比于time模块，datetime模块的接口则更直观、更容易调用。今天就来讲讲datetime模块。

datetime模块定义了两个常量：datetime.MINYEAR和datetime.MAXYEAR，分别表示datetime所能表示的最小、最大年份。其中，MINYEAR = 1，MAXYEAR = 9999。（对于偶等玩家，这个范围已经足够用矣~~）

datetime模块定义了下面这几个类：

datetime.date：表示日期的类。常用的属性有year, month, day；
datetime.time：表示时间的类。常用的属性有hour, minute, second, microsecond；
datetime.datetime：表示日期时间。
datetime.timedelta：表示时间间隔，即两个时间点之间的长度。
datetime.tzinfo：与时区有关的相关信息。（这里不详细充分讨论该类，感兴趣的童鞋可以参考python手册）

注：上面这些类型的对象都是不可变（immutable）的。

下面详细介绍这些类的使用方式。

date类

date类表示一个日期。日期由年、月、日组成（地球人都知道~~）。date类的构造函数如下：

class datetime.date(year, month, day)：参数的意义就不多作解释了，只是有几点要注意一下：

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开始的~_~）；
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，方便我们操作：

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，此处不详细展开讨论。）

使用例子：

from datetime import *
import time
print 'date.max:', date.max
print 'date.min:', date.min
print 'date.today():', date.today()
print 'date.fromtimestamp():', date.fromtimestamp(time.time())
# # ---- 结果 ----
# date.max: 9999-12-31
# date.min: 0001-01-01
# date.today(): 2010-04-06
# date.fromtimestamp(): 2010-04-06

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。在下面详细讲解。

使用例子：

now = date(2010, 04, 06)
tomorrow = now.replace(day = 07)
print 'now:', now, ', tomorrow:', tomorrow
print 'timetuple():', now.timetuple()
print 'weekday():', now.weekday()
print 'isoweekday():', now.isoweekday()
print 'isocalendar():', now.isocalendar()
print 'isoformat():', now.isoformat()
# # ---- 结果 ----
# now: 2010-04-06 , tomorrow: 2010-04-07
# timetuple(): (2010, 4, 6, 0, 0, 0, 1, 96, -1)
# weekday(): 1
# isoweekday(): 2
# isocalendar(): (2010, 14, 2)
# isoformat(): 2010-04-06

date还对某些操作进行了重载，它允许我们对日期进行如下一些操作：

date2 = date1 + timedelta # 日期加上一个间隔，返回一个新的日期对象（timedelta将在下面介绍，表示时间间隔）
date2 = date1 - timedelta # 日期隔去间隔，返回一个新的日期对象
timedelta = date1 - date2 # 两个日期相减，返回一个时间间隔对象
date1 < date2 # 两个日期进行比较

注：对日期进行操作时，要防止日期超出它所能表示的范围。

使用例子：

now = date.today()
tomorrow = now.replace(day = 7)
delta = tomorrow - now
print 'now:', now, ' tomorrow:', tomorrow
print 'timedelta:', delta
print now + delta
print tomorrow > now
# # ---- 结果 ----
# now: 2010-04-06 tomorrow: 2010-04-07
# timedelta: 1 day, 0:00:00
# 2010-04-07
# True

Time类

time类表示时间，由时、分、秒以及微秒组成。（我不是从火星来的~~）time类的构造函数如下：

class datetime.time(hour[, minute[, second[, microsecond[, tzinfo]]]]) ：各参数的意义不作解释，这里留意一下参数tzinfo，它表示时区信息。注意一下各参数的取值范围：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)。

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；

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。在下面详细介绍；

使用例子：

from datetime import *
tm = time(23, 46, 10)
print 'tm:', tm
print 'hour: %d, minute: %d, second: %d, microsecond: %d' /
% (tm.hour, tm.minute, tm.second, tm.microsecond)
tm1 = tm.replace(hour = 20)
print 'tm1:', tm1
print 'isoformat():', tm.isoformat()
# # ---- 结果 ----
# tm: 23:46:10
# hour: 23, minute: 46, second: 10, microsecond: 0
# tm1: 20:46:10
# isoformat(): 23:46:10

像date一样，也可以对两个time对象进行比较，或者相减返回一个时间间隔对象。这里就不提供例子了。

datetime类

datetime是date与time的结合体，包括date与time的所有信息。它的构造函数如下：datetime.datetime(year, month, day[, hour[, minute[, second[, microsecond[, tzinfo]]]]])，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；

使用例子：

from datetime import *
import time
print 'datetime.max:', datetime.max
print 'datetime.min:', datetime.min
print 'datetime.resolution:', datetime.resolution
print 'today():', datetime.today()
print 'now():', datetime.now()
print 'utcnow():', datetime.utcnow()
print 'fromtimestamp(tmstmp):', datetime.fromtimestamp(time.time())
print 'utcfromtimestamp(tmstmp):', datetime.utcfromtimestamp(time.time())
# ---- 结果 ----
# datetime.max: 9999-12-31 23:59:59.999999
# datetime.min: 0001-01-01 00:00:00
# datetime.resolution: 0:00:00.000001
# today(): 2010-04-07 09:48:16.234000
# now(): 2010-04-07 09:48:16.234000
# utcnow(): 2010-04-07 01:48:16.234000 # 中国位于+8时间，与本地时间相差8
# fromtimestamp(tmstmp): 2010-04-07 09:48:16.234000
# utcfromtimestamp(tmstmp): 2010-04-07 01:48:16.234000

datetime类提供的实例方法与属性（很多属性或方法在date和time中已经出现过，在此有类似的意义，这里只罗列这些方法名，具体含义不再逐个展开介绍，可以参考上文对date与time类的讲解。）：

datetime.year、month、day、hour、minute、second、microsecond、tzinfo：
datetime.date()：获取date对象；
datetime.time()：获取time对象；
datetime.replace([year[, month[, day[, hour[, minute[, second[, microsecond[, tzinfo]]]]]]]])：
datetime.timetuple()
datetime.utctimetuple()
datetime.toordinal()
datetime.weekday()
datetime.isocalendar()
datetime.isoformat([sep])
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)

像date一样，也可以对两个datetime对象进行比较，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。这里不提供详细的例子，看客自己动手试一下~~

格式字符串

datetime、date、time都提供了strftime()方法，该方法接收一个格式字符串，输出日期时间的字符串表示。下表是从python手册中拉过来的，我对些进行了简单的翻译（翻译的有点噢口~~）。

格式字符意义

%a星期的简写。如星期三为Web
%A星期的全写。如星期三为Wednesday
%b月份的简写。如4月份为Apr
%B月份的全写。如4月份为April
%c: 日期时间的字符串表示。（如： 04/07/10 10:43:39）
%d: 日在这个月中的天数（是这个月的第几天）
%f: 微秒（范围[0,999999]）
%H: 小时（24小时制，[0, 23]）
%I: 小时（12小时制，[0, 11]）
%j: 日在年中的天数 [001,366]（是当年的第几天）
%m: 月份（[01,12]）
%M: 分钟（[00,59]）
%p: AM或者PM
%S: 秒（范围为[00,61]，为什么不是[00, 59]，参考python手册~_~）
%U: 周在当年的周数当年的第几周），星期天作为周的第一天
%w: 今天在这周的天数，范围为[0, 6]，6表示星期天
%W: 周在当年的周数（是当年的第几周），星期一作为周的第一天
%x: 日期字符串（如：04/07/10）
%X: 时间字符串（如：10:43:39）
%y: 2个数字表示的年份
%Y: 4个数字表示的年份
%z: 与utc时间的间隔（如果是本地时间，返回空字符串）
%Z: 时区名称（如果是本地时间，返回空字符串）
%%: %% => %

例子：

dt = datetime.now()
print '(%Y-%m-%d %H:%M:%S %f): ', dt.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S %f')
print '(%Y-%m-%d %H:%M:%S %p): ', dt.strftime('%y-%m-%d %I:%M:%S %p')
print '%%a: %s ' % dt.strftime('%a')
print '%%A: %s ' % dt.strftime('%A')
print '%%b: %s ' % dt.strftime('%b')
print '%%B: %s ' % dt.strftime('%B')
print '日期时间%%c: %s ' % dt.strftime('%c')
print '日期%%x：%s ' % dt.strftime('%x')
print '时间%%X：%s ' % dt.strftime('%X')
print '今天是这周的第%s天 ' % dt.strftime('%w')
print '今天是今年的第%s天 ' % dt.strftime('%j')
print '今周是今年的第%s周 ' % dt.strftime('%U')
# # ---- 结果 ----
# (%Y-%m-%d %H:%M:%S %f): 2010-04-07 10:52:18 937000
# (%Y-%m-%d %H:%M:%S %p): 10-04-07 10:52:18 AM
# %a: Wed
# %A: Wednesday
# %b: Apr
# %B: April
# 日期时间%c: 04/07/10 10:52:18
# 日期%x：04/07/10
# 时间%X：10:52:18
# 今天是这周的第3天
# 今天是今年的第097天
# 今周是今年的第14周