python中的时间处理
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python中处理时间的模块有三个,datetime, time, calendar,重点在于梳理出三个模块的设计脉络,便于在需要的时候能够去查找相应的方法。由于calendar模块使用不多未做总结。以下demo均为python3。
1 . 概述
datetime模块主要是用来表示日期的,就是我们常说的年月日时分秒,calendar模块主要是用来表示年月日,是星期几之类的信息,time模块主要侧重点在时分秒,粗略从功能来看,我们可以认为三者是一个互补的关系,各自专注一块。此处还有一个小点需要注意dateutil,弥补了datetime不能处理月份的问题,用法同datetime共同总结。
理论储备
学习time模块前,我们需要先知道几个与时间相关的概
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epoch
- 我们的时间基准点是什么时间?比如我说你身高1.8米,那这个身高是指相对于你站立的地面说的。这个时间基准点就是epoch,在Unix系统中,这个基准点就是1970年1月1日0点整那个时间点
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GMT,UTC
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上面我们说epoch表示1970年的起始点,那这个1970年又是相对于哪个基准时间呢?一般来说,就是相对于格林尼治时间,也叫做GMT(Greenwich Mean Time)时间,还叫做UTC(Coordinated Universal Time),为啥一个时间基准有两个名字?历史上,先有的GMT,后有的UTC.
UTC是我们现在用的时间标准,GMT是老的时间计量标准。UTC是根据原子钟来计算时间,而GMT是根据地球的自转和公转来计算时间。所以,可以认为UTC是真正的基准时间,GMT相对UTC的偏差为0。
在实际中,我们的计算机中有一个硬件模块RCT,里面会实时记录UTC 时间,该模块有单独的电池供电,即使关机也不影响。有了epoch这个时间基准,又有了UTC这个基准的基准,我们就可以精确地表示一个时间了。
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DST,tzone
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我们已经可以精确地表示一个时间,很多情况下,我们还是要根据地区实际情况对时间进行一个调整,最常见的就是时区(tzone),此时,当我们说3点10分这个时间该打球了,还需加上是哪个时区的3点10分才能精确说明一个时间。另外一个对时间做出调整的就是DST.
DST 全称是Daylight Saving Time,为了充分利用日光,减少用电,人为地对时间做出一个调整,这取决于不同国家和地区的政策法规。比如说,假设你冬天7点天亮起床,但夏天6点天亮,那么在夏天到来时人为将时间加1个小时,这样就可以让你还是觉得7点起床,但实际上是提前一个小时了。
那么一定要问一问,python是如何知道tzone和DST这两个的值呢?答案是通过环境变量。
我们只以linux中TZ环境变量为例来说明一下。CST+08EDT,M4.1.0,M10.5.0,这个字符串用空格分开他们,分成三部分
CST+08 EDT, M4.1.0, M10.5.0
第一部分中的CST表示时区的名字,即China Standard Time,也就是我们说的北京时间,+8表示北京时间减去8小时就是UTC时间
第二部分EDT表示DST的名字,我们说DST是因各个国家地区的政策法规不同而不同的,EDT后面也可以像CST后面一样加一个时间调整值,但由于我们国内只在86年到92年实行过一段时间DST,现在已经废止,所以后面不用加调整时间。
第三部分表示的是实行DST的开始和结束时间,没有在查询具体细节。
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2. time模块
import time
t = time.time() # 从epoch到现在的秒数(用浮点数表示),用的是UTC时间
我们想把上面获取的秒数转换为年月日时分秒的形式,这种转换分为两种情况:一种是用UTC时间,一种用我们时区调整后的时间,二者都返回一个类struct_time的实例这两个函数如果调用时不传参数,它们内部会调用time.time(),并用返回的秒数做转换
time.gmtime(t) # 时间戳转换为UTC时区(0时区)的struct_time
time.localtime(t) # 所在时区调整后的时间
相反的,python同样提供了将这两种struct_time转为秒数的方法。
import calendar
calendar.timegm() # 把UTC的struct_time(gmtime的返回对象)转为从epoch开始的秒数
time.mktime() # 用来把用时区调整过的struct_time(即localtime的返回对象)对象转为从epoch开始的秒数
在时间和表示时间的字符串之间进行转换,time模块中的strftime和strptime就是做这个的。
strftime 即 string format time,用来将时间格式化成字符串
strptime 即string parse time,用来将字符串解析成时间
asctime 用来将一个struct_time对象转为标准24字符的字符串
ctime 方法与asctime作用相同,只不过它接收的是秒数,在内部,会先把秒数通过localtime转为struct_time,再往后就与asctime一样了
import time
time.localtime(time.time()) # 时间元组
fmt = '%Y-%m-%d %H:%M:%S'
time.strftime(fmt[,tupletime]) # 接收时间元组,并返回以可读字符串表示的当地时间,格式由fmt决定。
time.strptime(str,fmt='%a %b %d %H:%M:%S %Y') # 根据fmt的格式把一个时间字符串解析为时间元组
ime.mktime(tupletime) # 接受时间元组并返回时间戳(1970纪元后经过的浮点秒数)
time.sleep(secs) # 线程推迟指定的时间运行。单位为秒
time.clock() # 这个需要注意,在不同的系统上含义不同。在UNIX系统上,它返回的是“进程时间”,它是用秒表示的浮点数(时间戳)。而在WINDOWS中,第一次调用,返回的是进程运行的实际时间。而第二次之后的调用是自第一次调用以后到现在的运行时间。(实际上是以WIN32上QueryPerformanceCounter()为基础,它比毫秒表示更为精确)
time.asctime([t]) # 把一个表示时间的元组或者struct_time表示为这种形式:'Sun Jun 20 23:21:05 2020'。如果没有参数,将会将time.localtime()作为参数传入
time.ctime([secs]) # 把一个时间戳(按秒计算的浮点数)转化为time.asctime()的形式。如果参数未给或者为None的时候,将会默认time.time()即当前时间戳为参数。它的作用相当time.asctime(time.localtime(secs))
小结:
time点time得秒数,结果传入gm, local time得struct_time。
要想变回原秒数你得传回calendar.timegm和time. mktime。
string f和string p格式化时间就靠他两个。
asctime ,ctime来助力,专门转字符串,前者接收struct_time,后者专门处理秒数
3. datetime模块
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