今天是Python時間模塊核心使用邏輯。本篇思維導圖如下：

Python內置一個時間模塊datetime，提供我們關于時間的表達。記錄時間無所不在，日志文件，程序運行起始時間和時長，銷量預測的特征等等，我們都能看到時間的身影。

這篇專題總結datetime模塊最主要用法，希望通過此文，大家使用那些時間處理的常用API時，能信手拈來，不用help函數，不用搜索。

1. 核心邏輯

datetime模塊提供日期和時間各自分類的對象，日期處理相關的對象date，時間處理相關的time，日期和時間的完整結合對象datetime.

日期和時間的加減操作得到timedelta對象.

此時此刻 2020-8-28 21:45，這個時間是本地時間，很明顯紐約時間肯定不是此值，柏林時間也肯定不是這個值。Python為支持不同地區的時間表達，特意抽象出tzinfo對象，并有一個默認實現對象.

以上就是datetime模塊的幾個核心對象以及對應的現實意義。

2. date、time和datetime對象

下面介紹最基本3個對象的最基本用法。首先，從datetime模塊導入3個對象

In [1]: from datetime import date,time,datetime     

構造一個日期date實例，2020年9月1日：

In [2]: date(2020,9,1)                                                           
Out[2]: datetime.date(2020, 9, 1) 

構造一個時間time實例，10點10分0秒：

In [3]: time(10,10,0)                                                            
Out[3]: datetime.time(10, 10) 

構造一個日期+時間的完整datetime實例，2020年9月1日 10點10分0秒：

In [4]: datetime(2020,9,1,10,10,10)                                              
Out[4]: datetime.datetime(2020, 9, 1, 10, 10, 10) 

自己構造時間沒什么意義，更有意義的是打印當前時間，比如此時程序啟動打印下時間，如果程序可能運行十幾天，很明顯使用日期+時間的完整datetime實例。

此方法歸屬于datetime類上的方法，所以無須構造datetime實例，直接如下：

datetime.today() # datetime類的today方法 
Out[5]: datetime.datetime(2020, 8, 28, 22, 0, 47, 439509) 

打印結果顯示年月日時分秒毫秒 還可以使用類方法now：

In [6]: datetime.now()                                                           
Out[6]: datetime.datetime(2020, 8, 28, 22, 1, 28, 737166) 

直接打印當前時間，返回日期+時間的字符串結果：

In [7]: print(datetime.now())                            
2020-08-28 22:02:57.217572 

如果我們不想顯示毫秒，這就涉及到日期+時間的打印格式化問題。使用datetime類方法strftime(string format time)，用法如下：

In [8]: datetime.strftime(datetime.now(),'%Y-%m-%d %H:%M:%S')                    
Out[8]: '2020-08-28 22:06:20' 

這就涉及到打印格式化字符，常用的幾個：

如果讀入一個時間列，此時type為str，為了對此作時間運算，需要將其轉化為datetime，使用strptime(string parse time)，它是datetime的類方法：

In [11]: datetime.strptime('2020-08-28 22:06:20','%Y-%m-%d %H:%M:%S')            
Out[11]: datetime.datetime(2020, 8, 28, 22, 6, 20) 

字符型日期+時間要想正確轉化為datetime對象，字符串和格式必須要匹配，否則會拋錯：

In [13]: datetime.strptime('2020-08-28 22:06:20',\ 
                           '%Y/%m/%d %H:%M:%S')  
 
ValueError: time data '2020-08-28 22:06:20'  
does not match format '%Y/%m/%d %H:%M:%S' 

3. 基本運算

有時需要求偏離某個時間的時間，timedelta對象能滿足此需求。

比如，求當前時間的前12小時的日期+時間。

首先，導入timedelta類：

In [15]: from datetime import timedelta      

直接使用當前時間減去timedelta表示的12小時長度，注意第一個參數的含義為days，所以除以 24：

In [16]: datetime.now() - timedelta(12/24)                                       
Out[16]: datetime.datetime(2020, 8, 28, 10, 22, 44, 287246) 

由上面這個用法，可以總結為：

datetime1 - timedelta1 = datetime2

所以 datetime1 - datetime2 = timedelta1，故兩個時間相減得到timedelta類型的實例。

除此之外，還有一個小方法，可能會用到，就是datetime類上的combine方法，它能組合date實例和time實例為datetime實例，如下所示：

In [17]: datetime.combine(date(2020,9,1),time(10,10,0))                          
Out[17]: datetime.datetime(2020, 9, 1, 10, 10) 

4 關于tzinfo

為了更好統一全球時間，世界規定了一個UTC時間，即全球統一時間，比如假設與之相比北京時間比它早8小時，曼谷比它早7小時等。

比如打印當前時間時，

```python 
In [6]: print(datetime.now()) 
2020-08-28 22:33:35.393709       

以上顯示的這個時間，其實并不完整，我當然明白它是我所在地的時間，但是其他國家的開發者看到這個時間時，或許以為是UTC標準下的時間。若是這樣解讀，顯然會和實際有一個時差問題。

有的讀者會說，我在打印格式化時添加時區信息可以嗎，我們實驗一下：

In [19]: datetime.strftime(datetime.now(),\ 
                           '%Y-%m-%d %H:%M:%S %Z')                
Out[19]: '2020-08-28 22:39:44 ' 

時區信息為空，所以沒能解決問題。之所以時區信息會為空，是因為datetime.now()時未給定tzinfo值。

所以，我們需要自己重新定義一個tzinfo，即實現一個tzinfo對象。

此類BJinfo繼承tzinfo，然后實現其中的3個方法：

from datetime import tzinfo 
 
class BJinfo(tzinfo): 
    """BJinfo""" 
    def utcoffset(self, dt): 
        return timedelta(hours=8) 
 
    def tzname(self, dt): 
        return "UTC 8" 
 
    def dst(self, dt): 
        return timedelta(hours=8) 

此時再打印當前時間時，賦上tzinfo值：

nowt = datetime.now(tz=BJinfo()) 
In [32]: In [6]: print(nowt)                                
2020-08-28 22:52:20.328446+08:00 

再格式化打印時區信息：

...:     '%Y-%m-%d %H:%M:%S %Z')                      
36]: '2020-08-28 22:52:20 UTC 8' 

透過時區信息BJinfo 定義的三個方法，便能確認時間2020-08-28 22:52:20是比UTC快8個小時的時區下，所對應的一個時間。

總結

以上就是本專題對datetime模塊核心對象的使用總結，大綱如下：

• 核心邏輯
• date、time和datetime對象
• 基本運算
• 關于tzinfo