time 与 datetime模块

引入

1.什么是 time 与 datetime 模块

它们是 Python 中与时间处理有关的标准库模块

ps : Python 时间处理模块还有 calendar 模块

2.UTC 和 DST

UTC（Coordinated Universal Time，世界协调时）格林威治天文时间，世界标准时间, 在中国 : UTC+8
DST（Daylight Saving Time）夏令时

一. Python中时间的三种表达方式

1.时间戳 (timestamp)

通常来说，时间戳表示的是从1970年1月1日00:00:00开始按秒计算的偏移量
返回时间戳方式的函数主要有time( )，clock( )等, 运行print(type(time.time())), 返回的是float类型

import time

print(time.time())        # 1608256754.2573004
print(type(time.time()))  # <class 'float'>

2.格式化的时间字符串 (Format String)

示例

import time

print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S %p"))  # 2020-12-18 10:25:16 AM

python中时间日期格式化符号 :

符号	说明
%y	两位数的年份表示（00-99）
%Y	四位数的年份表示（000-9999）
%m	月份（01-12）
%d	月内中的一天（0-31）
%H	24小时制小时数（0-23）
%I	12小时制小时数（01-12）
%M	分钟数（00=59）
%S	秒（00-59）
%a	本地简化星期名称
%A	本地完整星期名称
%b	本地简化的月份名称
%B	本地完整的月份名称
%c	本地相应的日期表示和时间表示
%j	年内的一天（001-366）
%p	本地A.M.或P.M.的等价符
%U	一年中的星期数（00-53）星期天为星期的开始
%w	星期（0-6），星期天为星期的开始
%W	一年中的星期数（00-53）星期一为星期的开始
%x	本地相应的日期表示
%X	本地相应的时间表示
%Z	当前时区的名称
%%	%号本身

3.结构化的时间 (struct_time) 元组

struct_time 元组共有九个元素
返回 struct_time 的函数主要有 : localtime( ), gmtime( ), strptime( )

import time

⛅localtime( )
print(time.localtime())        # 本地时区元组(struct_time) 
'''输出
time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=12, tm_mday=18, tm_hour=8, tm_min=45, tm_sec=9, tm_wday=4, tm_yday=353, tm_isdst=0)\
'''
print(type(time.localtime()))  # <class 'time.struct_time'>
print(time.localtime()[3])     # 8

⛅gmtime( )
print(time.gmtime())           # UTC时区元组(struct_time)
'''输出
time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=12, tm_mday=18, tm_hour=0, tm_min=45, tm_sec=9, tm_wday=4, tm_yday=353, tm_isdst=0)
'''
print(type(time.gmtime()))     # <class 'time.struct_time'>
print(time.gmtime()[0])        # 2020

元組 (struct_time) 九个元素的含义 :

索引（Index）	属性（Attribute）	值（Values）
0	tm_year（年）	比如2011
1	tm_mon（月）	1 - 12
2	tm_mday（日）	1 - 31
3	tm_hour（时）	0 - 23
4	tm_min（分）	0 - 59
5	tm_sec（秒）	0 - 61
6	tm_wday（weekday）	0 - 6（0表示周日）
7	tm_yday（一年中的第几天）	1 - 366
8	tm_isdst（是否是夏令时）	默认为-1

二.时间格式转换关系 (需要掌握)

1.转换图

计算机能认识的时间只能是 “时间戳” 格式
而人类能看懂的时间是 “格式化的时间字符串” 和 “结构化的时间”, 于是就有了转换关系

时间格式转换

2.格式转换操作 (需要掌握的操作)

格式化的字符串时间与时间戳之间的转换都是以结构化的时间作为中转站来进行操作的
结构化时间与时间戳之间的转化
- time.mktime([结构化时间]) : “struct_time” 转换 “timestamp”
- time.localtime([时间戳]) : “timestamp” 转换 “struct_time” 本地时区
- time.gmtime([时间戳]) : “timestamp” 转换 “struct_time” UTC时区
- time.gmtime([time.time()])

import time

⛅"struct_time" 转换 "timestamp"
print(time.mktime(time.localtime()))   # 1608259357.0
print(time.mktime(time.gmtime()))      # 1608259357.0

⛅"timestamp" 转换 "struct_time"
print(time.localtime(456465.4685))  # 返回的是"struct_time"本地时区元组
print(time.localtime(time.time()))  # 里面不填时间戳默认就是当前时间戳"time.time()"

print(time.gmtime(456465.4685))     # 返回的是"struct_time"UTC时区元组
print(time.gmtime(time.time()))

结构化时间与格式化字符串时间之间的转换
- time.strftime([时间格式],[结构化时间]) : “struct_time” 转换 “format time”
- time.strptime([格式化的字符串时间],[时间格式]) : “format time” 转换 “struct_time”

import time

⛅"struct_time" 转换 "format time"
print(time.strftime("%Y/%m/%d %X %p"))        # 2020/12/18 10:53:28 AM (%X 代表时分秒)
print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S %p"))  # 2020-12-18 10:53:28 AM

res = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S %p",time.localtime())
print(res)  # 2020-12-18 10:58:22 AM (第二个参数填写的是"结构化时间", 默认就是当前时间的结构化时间)
res2 = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S %p",time.gmtime(16545.5163))
print(res2) # 1970-01-01 04:35:45 AM

⛅"format time" 转换 "struct_time"
print(time.strptime('2020-12-18 10:58:22 AM','%Y-%m-%d %H:%M:%S %p'))
# 第一个参数是格式化字符串时间,第二个参数是对应的格式,必须一一对应,不然报错, 得到的是struct_time元组
'''
time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=12, tm_mday=18, tm_hour=10, tm_min=58, tm_sec=22, tm_wday=4, tm_yday=353, tm_isdst=-1)
'''
print(time.strptime('1970-01-01 04:35:45 AM','%Y-%m-%d %H:%M:%S %p'))
'''
time.struct_time(tm_year=1970, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=4, tm_min=35, tm_sec=45, tm_wday=3, tm_yday=1, tm_isdst=-1)
'''

我们需要掌握的就是格式化的字符串时间与时间戳之间的转换

⛅"format time" 与 "timestamp" 转换
res = '2020-12-18 11:03:12 AM'        # 当前时间字符串
struct_time = time.strptime(res,'%Y-%m-%d %H:%M:%S %p')  # 先转成格式化字符, 格式必须一一对应
timestamp = time.mktime(struct_time)  # 再转成时间戳
print(timestamp)  # 1608260592.0

⛅时间加减, 以当前时间戳为起始来计算
res2 = timestamp + 24*3600  # 一天之后时间戳
print(res2)  # 1608346992.0
res3 = timestamp - 24*3600  # 一天之前时间戳
print(res3)  # 1608174192.0

⛅将加减之后的"时间戳"转换成"format time"
struct_time = time.localtime(res2)  # 先转换成格式化时间
format_time = time.strftime("%Y-%m-%d %X %p",struct_time)  # 再转换成格式化时间字符串
print(format_time)  # 2020-12-19 11:03:12 AM (一天之后的时间)

struct_time = time.localtime(res3)
format_time = time.strftime("%Y-%m-%d %X %p",struct_time)
print(format_time)  # 2020-12-17 11:03:12 AM (一天之前的时间)

三.time 模块其他常用方法

1.time.sleep(n)

推迟指定的时间 (单位秒) 之后继续运行, 我们通常戏称睡多少秒之后

import time

def sleep(n):
    time.sleep(n)
    print(f"睡了{n}秒之后才打印的我")

sleep(3)  # 睡了3秒之后才打印的我

ps : 做爬虫以及破解账号的时候, 程序需要模拟人类的行动来进行操作, 人类不可能有机器那么快的速度, 所以一般放一些"sleep"来模拟人类的慢动作, 以免被检测为机器而被掐断连接

ps2 : 推荐一篇博客 : 以故事话爬虫

四.另一种时间格式转换方法 (只需了解)

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1.asctime( )

把一个表示时间的元组或者 struct_time 表示为: “Sun Jun 20 23:21:05 1993” 这种形式
如果没有参数传入, 则默认传入 time.localtime()

import time

print(time.asctime())  # Fri Dec 18 18:22:04 2020
print(time.asctime(time.localtime()))  # Fri Dec 18 18:22:04 2020

2.ctime( )

把一个时间戳(按秒计算的浮点数) 转换为: “Sun Jun 20 23:21:05 1993” 这种形式
如果没有传入参数, 则默认传入time.time()
作用等同于 : time.asctime(time.localtime(n)), “n” 表示秒

import time

print(time.ctime())  # Fri Dec 18 18:26:37 2020
print(time.ctime(time.time()))  # Fri Dec 18 18:26:37 2020
print(time.ctime(5456161.56456))  # Thu Mar  5 11:36:01 1970

ps : 在 Linux 系统上这种格式比较常见, 等同于: time.strftime('%b %a %d %X %Y')

五.datetime 模块

1.datetime的主要作用

时间加减运算

2.time 模块与 datetime 模块的不同点

datetime 可以在原本的时间结构上参与时间的运算
而 time 只有在时间戳的基础上才能进行运算, 运算之后在进行格式之间的转换

3.常用功能介绍

datetime.now( ) : 统计当前时间

import datetime

print(datetime.datetime.now())    # 2020-12-18 20:56:58.262592 (本地时间)
print(datetime.datetime.utcnow()) # 2020-12-18 12:56:58.262592 (世界标准时间)

date.fromtimestamp( ) : 将时间戳直接转成格式化字符串的時間

import datetime

print(datetime.date.fromtimestamp(5465564.564))  # 1970-03-05
print(datetime.date.fromtimestamp(time.time()))  # 2020-12-18

timedelta( ) : 统计时间间隔与时间加减运算 (没有年份单位的计算)


import datetime

print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(-2))  # 两天前,不写关键字默认"day"
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(days=-2))     # 两天前
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(weeks=3))     # 三星期后
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(hours=-3))    # 三小时前
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(seconds=10))  # 十秒后
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(minutes=10))  # 十分钟后
print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(minutes=10, seconds=30)) # 十分钟30秒后

replace( ): 时间替换

import datetime

now_time = datetime.datetime.now()
print(now_time)                                      # 2020-12-18 20:53:34.602813

print(now_time.replace(minute=00,hour=00,second=00)) # 2020-12-18 00:00:00.267086
print(now_time.replace(day=11,month=11,year=1111))   # 1111-11-11 20:53:34.602813