Python 中當前時間表示方法詳解

作者：Ian Currie 2023-02-08 19:41:55

在本教程中，我們已經掌握了時間!你已經生成了一個日期時間對象，并看到了如何挑選出該對象的不同屬性。你還研究了幾種以不同格式輸出日期時間對象的方法。

在 Python 中獲取當前時間是許多與時間有關的操作的一個很好的起點。一個非常重要的用例是創建時間戳。在本教程中，你將學習如何用 datetime 模塊獲取、顯示和格式化當前時間。

我們將學習如何讀取當前時間的屬性，如年份、分鐘或秒。為了使時間更容易閱讀，將探索打印時間的選項。我們還將了解不同的時間格式，學習計算機如何表示時間，如何將時間序列化，以及如何處理時區問題。

如何在Python中獲取時間

獲取和打印當前時間最直接的方法是使用 datetime 模塊中 datetime 類的 ??.now()??方法。

>>> from datetime import datetime
>>> now = datetime.now()
>>> now
datetime(2022, 11, 22, 14, 31, 59, 331225)
>>> print(now)
2022-11-22 14:31:59.331225

類方法 ??.now()??是一個構造方法，返回一個日期時間對象。當REPL評估now變量時，你會得到一個日期時間對象的表示。要知道每個數字的含義可能相當困難。但是如果明確地打印now變量，那么你會得到一個稍微不同的輸出，它以熟悉的時間戳格式呈現信息。

你可能會認識到打印的datetime對象的格式。它嚴格遵循國際標準，即ISO 8601，用于格式化時間和日期。你會在很多地方發現這種格式!

不過，在 Python 使用的格式中，與 ISO 8601 標準有一點偏差。標準規定，時間戳的日期和小時部分應該用T字符分開，但是通過 ??print()??函數傳遞的默認日期對象用一個空格將它們分開。

Python 是可擴展的和可定制的，它使你能夠定制打印時間戳的格式。在打印時，datetime類內部使用它的 ??.isoformat()??方法。由于 ??.isoformat()??只是一個實例方法，你可以從任何日期時間對象中直接調用它來定制ISO時間戳。

>>> datetime.now().isoformat()
'2022-11-22T14:31:59.331225'
>>> datetime.now().isoformat(sep=" ")
'2022-11-22 14:31:59.331225'

你會注意到，當你調用 ??.isoformat()??時，沒有任何參數，使用的是標準的ISO 8601分隔符T。然而，datetime類實現其特殊實例方法 ??.__str__()??的方式，是用一個空格作為分隔符參數。

能夠得到完整的日期和時間是很好的，但有時你可能會尋找一些特定的東西。例如，你可能只想知道月份或日期。在這些情況下，你可以從一系列的屬性中選擇。

>>> from datetime import datetime
>>> now = datetime.now()
>>> print(f"""
... {now.month = }
... {now.day = }
... {now.hour = }
... {now.minute = }
... {now.weekday() = }
... {now.isoweekday() = }"""
... )
now.month = 11
now.day = 22
now.hour = 14
now.minute = 31
now.weekday() = 1
now.isoweekday() = 2

在這個片段中，使用了一個三引號的f-字符串，在大括號內使用=符號來輸出表達式和其結果。

繼續探索不同的屬性和方法，用一個datetime對象調用 ??dir()??函數，列出當前范圍內可用的名稱。或者你可以查看一下datetime的文檔。無論哪種方式，你都會發現有大量的選項。

你會注意到，最后一個例子的結果一般都是數字。這可能很適合你，但也許將工作日顯示為數字并不理想。由于 ??.weekday()??和 ??.isoweekday()??方法返回不同的數字，這也會讓人特別困惑。

一個ISO時間戳很好，但也許你想要比ISO時間戳更可讀的東西。例如，對于一個人來說，毫秒可能有點難讀。在下一節中，你將學習如何以任何你喜歡的方式格式化你的時間戳。

格式化時間戳以提高可讀性

為了方便以自定義的、人類可讀的方式輸出時間，datetime有一個方法叫做 ??.strftime()??。??.strftime()??方法需要一個格式代碼作為參數。格式代碼是一個包含一堆特殊標記的字符串，這些標記將被替換成來自datetime對象的信息。

??.strftime()??方法將為你提供大量的選項，以確定如何準確地表示你的日期時間對象。例如，以下面這種格式為例。

>>> from datetime import datetime
>>> datetime.now().strftime("%A, %B %d")
'Tuesday, November 22'

在這個例子中，使用了以下格式代碼:

%A : 星期的全稱
%B : 月的全稱
%d : 本月的數字日期

格式字符串中的逗號和字面空格按原樣打印。??.strftime()??方法只替換它所識別的代碼。??.strftime()??中的格式代碼總是以百分號（%）開始，這遵循了一個舊的C標準。這些代碼類似于舊的printf字符串格式化風格，但它們是不一樣的。

格式代碼的文檔中有一個很好的表格，向你展示了可以使用的所有不同的格式代碼。

>>> f"{datetime.now():%A, %B %d}"
'Tuesday, November 22'

因此，現在你可以獲得時間并按照你的喜好進行格式化。這應該可以滿足你的基本時間顯示需求，但也許你對計算機如何在內部表示和處理時間以及如何在文件或數據庫中存儲時間感到好奇。在下一節中，你將會了解到這一點。

在Python中獲取當前的Unix時間

計算機喜歡數字。但日期和時間是有趣的人類數字，遵循有趣的規則。一天有24個小時？一小時內有60分鐘？這是誰的聰明主意？

為了簡化問題，并考慮到計算機并不介意大數字，在開發Unix操作系統的某個時候，人們做出了一個決定。

這個決定是將所有時間表示為自1970年1月1日UTC午夜以來所經過的秒數。這個時間點也被稱為Unix紀元。該時間系統被稱為Unix時間。今天的大多數計算機系統--甚至是Windows--都使用Unix時間來表示內部時間。

1970年1月1日UTC午夜的Unix時間為零。如果你想知道當前的Unix時間，那么你可以使用另一種日期時間方法。

>>> from datetime import datetime
>>> datetime.now().timestamp()
1669123919.331225

??.timestamp()??方法返回自Unix紀元以來的秒數，精度很高。畢竟，在所有的屬性和方法之下，每一個日期對于大多數計算機來說都不過是一個大數字而已。

在大多數情況下，你可以不去管Unix時間。這是一種代表時間的方式，對計算機來說很有效，但對那些習慣于人類日歷（如公歷）的人來說卻不是。不過，Unix時間戳會出現在你的日期和時間探索之旅中，所以它們絕對是值得了解的。

一個正確生成的Unix時間戳最棒的一點是，它明確地捕捉了全世界的某個時刻。Unix的紀元總是在UTC，所以在時區偏移方面沒有任何歧義--也就是說，如果你能可靠地創建不偏離UTC的時間戳。

但不幸的是，你經常不得不處理混亂的時區問題。不過，千萬不要害怕！在下一節中，你將會了解到如何處理時區問題。在下一節中，你將了解認識時區感知的數據時間對象。

獲取與時區相關的Python時間和日期對象

Unix時間戳的明確性很有吸引力，但一般來說，用ISO 8601格式來序列化時間和日期會更好，因為除了便于計算機分析外，它也是人類可讀的，而且是一個國際標準。

更重要的是，盡管Unix的時間戳在某種程度上是可識別的，但它們可能會被誤認為代表其他東西。畢竟，它們只是數字而已。有了ISO時間戳，你馬上就知道它代表什么。引用Python之禪的話來說，就是可讀性很重要。

如果你想用完全明確的術語表示你的日期時間對象，那么你首先需要讓你的對象具有時區意識。一旦你有了一個時區感知的對象，時區信息就會被添加到你的ISO時間戳中。

>>> from datetime import datetime
>>> now = datetime.now()
>>> print(now.tzinfo)
None
>>> now_aware = now.astimezone()
>>> print(now_aware.tzinfo)
Romance Standard Time
>>> now_aware.tzinfo
datetime.timezone(datetime.timedelta(seconds=3600), 'Romance Standard Time')
>>> now_aware.isoformat()
'2022-11-22T14:31:59.331225+01:00'

在這個例子中，首先證明now對象沒有任何時區信息，因為它的 ??.tzinfo??屬性返回 ??none??。當你在沒有任何參數的情況下對now調用 ??.astimezone()??時，本地系統的時區會被用來用一個時區對象填充 ??.tzinfo??。

一個時區對象本質上只是一個與UTC時間的偏移量和一個名稱。在這個例子中，本地時區的名稱是羅曼斯標準時間，偏移量是3600秒，或一個小時。

現在數據時間對象有一個時區對象，你可以認為它是時區感知的。因此，當你對時區感知對象調用 ??.isoformat()??時，你會注意到+01:00被加在了結尾。這代表了與UTC時間的一小時偏移。

如果你在不同的地方，例如秘魯的利馬，那么你的 ??.isoformat()??輸出可能看起來像這樣。

>>> now_aware.isoformat()
'2022-11-22T07:31:59.331225-06:00'

時間會有所不同，你會看到UTC的偏移量現在是-06:00。所以，現在你的時間戳看起來不錯，而且在代表時間方面是明確的。

你甚至可以像許多人一樣，更進一步，將你的時間戳存儲為UTC時間，這樣一切都會很好地規范化。

>>> from datetime import datetime, timezone
>>> now = datetime.now()
>>> now.isoformat()
'2022-11-22T14:31:59.331225'
>>> now_utc = datetime.now(timezone.utc)
>>> now_utc.isoformat()
'2022-11-22T13:31:59.331225+00:00'

將 ??timezone.utc??時區傳遞給 ??.now()??構造函數方法將返回一個UTC時間。請注意，在這個例子中，時間與當地時間有偏差。

ISO 8601標準也接受用Z代替+00:00來表示UTC時間。這有時被稱為祖魯時間，這也是它在航空領域的稱呼。

在航空領域，必須在UTC時間內操作。無論在什么地方，在一個共同的時間內操作，在像航空這樣的領域是至關重要的。想象一下，空中交通管制部門必須處理每架飛機根據其出發地報告的估計降落時間。如若不然會造成混亂和災難!

結論

你還熟悉了UNIX時間和ISO時間戳，探索了如何明確地表示你的時間戳。為此，你已經涉足了復雜的時區世界，并使你的數據時間對象具有時區意識。

責任編輯：龐桂玉來源： Python中文社區

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