深入了解 Python 的 datetime 模块
在 Python 中，datetime 模块是处理日期和时间的核心库。无论是记录时间戳、计算时间差，还是格式化时间输出，datetime 模块都提供了强大的支持。本文将从 datetime 的基础概念到进阶应用进行详细讲解，并提供实用的示例代码。
1. datetime 模块简介
datetime 模块用于处理 日期（year, month, day）和时间（hour, minute, second, microsecond），它不仅支持时间格式化，还可以进行时间的加减运算、时间比较等操作。
在 datetime 模块中，常用的类包括：
datetime：表示日期 + 时间date：仅表示日期time：仅表示时间timedelta：用于时间计算timezone：处理时区
2. datetime.datetime：日期时间对象
2.1 获取当前日期时间
from datetime import datetime
now = datetime.now() # 获取当前时间
print(now) # 输出示例：2025-03-03 15:30:45.123456
datetime.now()返回的是 当前系统时间，精确到微秒。
2.2 指定日期和时间
dt = datetime(2024, 9, 7, 18, 24, 33) # 指定时间
print(dt) # 输出：2024-09-07 18:24:33
datetime(year, month, day, hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0)
可以 指定年、月、日，以及 时、分、秒、微秒（可选）。
2.3 datetime 转换为字符串（格式化时间）
使用 .strftime() 方法，可以将 datetime 对象转换成字符串：
formatted_time = dt.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
print(formatted_time) # 输出：2024-09-07 18:24:33
常见时间格式符号：
| 格式符 | 含义 | 示例 |
|---|---|---|
%Y |
年（四位数） | 2024 |
%m |
月（两位数） | 09 |
%d |
日（两位数） | 07 |
%H |
小时（24 小时制） | 18 |
%I |
小时（12 小时制） | 06 |
%M |
分钟 | 24 |
%S |
秒 | 33 |
%f |
微秒 | 000123 |
%A |
星期（英文） | Saturday |
2.4 字符串转换为 datetime
dt_str = '2024-09-07 18:24:33'
dt_obj = datetime.strptime(dt_str, '%Y-%m-%d %H:%M:%S')
print(dt_obj) # 输出：2024-09-07 18:24:33
strptime() 用于将 时间字符串 转换为 datetime 对象，格式必须匹配！
3. timedelta：时间差计算
timedelta 用于时间加减，比如计算 某天之后/之前的时间。
3.1 计算 7 天后的时间
from datetime import timedelta
future_date = now + timedelta(days=7)
print(future_date) # 当前时间 + 7 天
3.2 计算时间差
dt1 = datetime(2024, 9, 7, 18, 24, 33)
dt2 = datetime(2024, 9, 1, 12, 0, 0)
delta = dt1 - dt2 # 计算时间差
print(delta) # 6 days, 6:24:33
print(delta.total_seconds()) # 558273.0（秒）
.total_seconds()可以获取两个时间之间的秒数。
4. date 和 time 类
4.1 date 只处理日期
from datetime import date
today = date.today() # 获取当前日期
print(today) # 输出：2025-03-03
print(today.year, today.month, today.day) # 分别获取年、月、日
如果只需要处理 日期，可以使用 date，它比 datetime 更简单。
4.2 time 只处理时间
from datetime import time
t = time(14, 30, 15) # 14:30:15
print(t.hour, t.minute, t.second) # 输出：14 30 15
如果只需要处理 时间（时分秒），可以使用 time。
5. timestamp：时间戳转换
5.1 datetime 转 时间戳
timestamp = dt.timestamp()
print(timestamp) # 输出：1725702273.0（单位：秒）
时间戳 是从 1970-01-01 00:00:00 以来的秒数。
5.2 时间戳 转 datetime
不考虑时区
from datetime import datetime
def timestamp_to_hms(timestamp):
# 使用 utcfromtimestamp 方法将时间戳转换为 UTC 时间的 datetime 对象
dt = datetime.utcfromtimestamp(timestamp)
# 格式化 datetime 对象，获取时分秒
return dt.strftime("%H:%M:%S")
# 示例时间戳（单位：秒）
timestamp = 3725
print(timestamp_to_hms(timestamp))
6. 处理时区（timezone 类）
Python datetime 默认是 无时区的（Naive Datetime），如果要处理不同时区，需要用 pytz 或 timezone 进行转换。
from datetime import timezone, timedelta
# 创建 UTC+8 时区
tz_utc_8 = timezone(timedelta(hours=8))
# 获取当前时间，并转换到 UTC+8
now = datetime.now().replace(tzinfo=timezone.utc) # 先设定为 UTC
now_utc8 = now.astimezone(tz_utc_8) # 转换到 UTC+8
print(now_utc8) # 2025-03-03 23:30:45+08:00
注意：Python 内置
datetime只能支持固定的 UTC 偏移时区，更复杂的时区（如夏令时）需要pytz处理。
7. datetime 实战应用
7.1 计算某天是星期几
dt = datetime(2024, 9, 7)
print(dt.strftime('%A')) # Saturday
7.2 计算两日期之间的天数
d1 = date(2025, 3, 3)
d2 = date(2024, 9, 7)
delta = d1 - d2
print(delta.days) # 178 天
7.3 判断是否是闰年
def is_leap_year(year):
return (year % 4 == 0 and year % 100 != 0) or (year % 400 == 0)
print(is_leap_year(2024)) # True
print(is_leap_year(2025)) # False
总结
datetime处理 日期 + 时间date处理 日期（年月日）time处理 时间（时分秒）timedelta处理 时间计算timestamp处理 时间戳timezone处理 时区
扩展：8. 判断闰年
闰年判断规则
闰年需满足下面两个条件之一：
- 该年份能被 4 整除，不过不能被 100 整除。
- 该年份能被 400 整除。
方法一：使用 calendar.isleap() 函数
import calendar
year = 2024
is_leap = calendar.isleap(year)
print(f"{year} 年是否为闰年: {is_leap}")
9. strftime
日期相关
| 格式代码 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
%a |
星期几的简写 | Mon |
%A |
星期几的全称 | Monday |
%w |
星期几的数字表示（0 表示星期日，6 表示星期六） | 1 |
%d |
月份中的第几天，以 0 填充的两位数 | 01 |
%-d |
月份中的第几天，无填充 | 1 （在支持此语法的系统中，如 Linux） |
%b |
月份的简写 | Jan |
%B |
月份的全称 | January |
%m |
月份，以 0 填充的两位数 | 01 |
%-m |
月份，无填充 | 1 （在支持此语法的系统中，如 Linux） |
%y |
年份的后两位数字 | 23 |
%Y |
完整的四位数年份 | 2023 |
%j |
一年中的第几天，以 0 填充的三位数 | 001 |
%-j |
一年中的第几天，无填充 | 1 （在支持此语法的系统中，如 Linux） |
%U |
一年中的第几周（星期日作为一周的开始），以 0 填充的两位数 | 00 |
%W |
一年中的第几周（星期一作为一周的开始），以 0 填充的两位数 | 00 |
时间相关
| 格式代码 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
%H |
小时（24 小时制），以 0 填充的两位数 | 00 |
%-H |
小时（24 小时制），无填充 | 0 （在支持此语法的系统中，如 Linux） |
%I |
小时（12 小时制），以 0 填充的两位数 | 12 |
%-I |
小时（12 小时制），无填充 | 12 （在支持此语法的系统中，如 Linux） |
%p |
上午或下午（AM 或 PM） | AM |
%M |
分钟，以 0 填充的两位数 | 00 |
%-M |
分钟，无填充 | 0 （在支持此语法的系统中，如 Linux） |
%S |
秒，以 0 填充的两位数 | 00 |
%-S |
秒，无填充 | 0 （在支持此语法的系统中，如 Linux） |
%f |
微秒，以 0 填充的六位数 | 000000 |
时区相关
| 格式代码 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
%z |
时区偏移量，格式为 ±HHMM |
+0800 |
%Z |
时区名称 | CST |
其他
| 格式代码 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
%c |
本地日期和时间的表示 | Mon Jan 1 00:00:00 2023 |
%x |
本地日期的表示 | 01/01/23 |
%X |
本地时间的表示 | 00:00:00 |
%% |
百分号字符 | % |
from datetime import datetime
now = datetime.now()
# 示例格式
formatted_date1 = now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
formatted_date2 = now.strftime("%A, %B %d, %Y")
formatted_date3 = now.strftime("%I:%M %p")
print(formatted_date1)
print(formatted_date2)
print(formatted_date3)
# 2025-04-09 13:55:53
# Wednesday, April 09, 2025
# 01:55 PM
10. strftime和 strptime的区别
strptime 和 strftime 通常是在处理日期和时间相关操作时会用到的两个方法，它们主要用于字符串和日期时间对象之间的转换，不过具体作用是相反的。下面以 Python 为例，详细介绍它们的区别。
功能用途
strptime：是 “string parse time” 的缩写，其作用是将字符串解析为日期时间对象。当你从文件、用户输入或其他数据源获取到日期时间的字符串表示，想把它转换为程序中可操作的日期时间对象时，就会用到strptime。strftime：是 “string format time” 的缩写，用于将日期时间对象格式化为字符串。当你需要将程序中的日期时间对象按照特定的格式输出，比如显示在网页上、保存到文件中时，就会使用strftime。
语法格式
strptime：datetime.strptime(date_string, format)，其中date_string是要解析的日期时间字符串，format是该字符串的格式代码。strftime：datetime_object.strftime(format)，这里的datetime_object是一个日期时间对象，format同样是指定输出字符串的格式代码。
from datetime import datetime
# 使用 strptime 将字符串解析为日期时间对象
date_string = "2024-10-15"
date_object = datetime.strptime(date_string, "%Y-%m-%d")
print(f"解析后的日期对象: {date_object}")
# 使用 strftime 将日期时间对象格式化为字符串
formatted_string = date_object.strftime("%d/%m/%Y")
print(f"格式化后的日期字符串: {formatted_string}")
输出
解析后的日期对象: 2024-10-15 00:00:00
格式化后的日期字符串: 15/10/2024
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