Pythonでの現在時刻の表現方法を詳しく解説

Python で現在時刻を取得することは、時間に関連する多くの操作の優れた開始点です。非常に重要な使用例は、タイムスタンプの作成です。このチュートリアルでは、datetime モジュールを使用して現在時刻を取得、表示、および書式設定する方法を学びます。

年、分、秒などの現在時刻のプロパティを読み取る方法を学びます。時間を読みやすくするために、時間を印刷するオプションが検討されます。また、さまざまな時刻形式について説明し、コンピューターが時刻を表す方法、時刻をシリアル化する方法、およびタイム ゾーンの問題に対処する方法についても学習します。

Python で時刻を取得する方法

現在時刻を取得して出力する最も直接的な方法は、datetime モジュールの datetime クラスを使用することです。 <span style="font-size: 14px;">.now()</span> メソッド。

>>> 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

クラス メソッド <span style="font-size: 14px;">.now()</span> は、日付と時刻のオブジェクトを返すコンストラクター メソッドです。 REPL が now 変数を評価すると、datetime オブジェクトの表現が得られます。それぞれの数字が何を意味するのかを知るのは非常に難しい場合があります。ただし、now 変数を明示的に出力すると、使い慣れたタイムスタンプ形式で情報が表示される、少し異なる出力が得られます。

出力された日時オブジェクトの形式に気づくかもしれません。時刻と日付のフォーマットに関しては、国際標準 ISO 8601 に厳密に従っています。この形式は多くの場所で見つかります!

ただし、Python で使用される形式は ISO 8601 標準からわずかに逸脱しています。標準では、タイムスタンプの日付と時間の部分は T 文字で区切る必要があると規定されていますが、 <span style="font-size: 14px;">print()</span> 関数を介して渡されるデフォルトの日付オブジェクトによってそれらが区切られます。スペース付き。

Python は拡張可能でカスタマイズ可能なため、印刷されるタイムスタンプの形式をカスタマイズできます。印刷時、datetime クラスは内部で <span style="font-size: 14px;">.isoformat()</span> メソッドを使用します。 <span style="font-size: 14px;">.isoformat()</span> は単なるインスタンス メソッドであるため、任意の datetime オブジェクトから直接呼び出して ISO タイムスタンプをカスタマイズできます。

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

<span style="font-size: 14px;">.isoformat()</span> をパラメータなしで呼び出すと、標準の ISO 8601 区切り文字 T が使用されることがわかります。ただし、datetime クラスがその特別なインスタンス メソッド <span style="font-size: 14px;">.__str__()</span> を実装する方法では、区切り文字パラメーターとしてスペースを使用します。

完全な日付と時刻を取得できるのは良いことですが、特定のものを探している場合もあります。たとえば、月または日だけを知りたい場合があります。このような場合、さまざまなプロパティから選択できます。

>>> 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

このスニペットでは、三重引用符で囲まれた f 文字列が使用され、中かっこ内の = 記号を使用して式とその結果を出力します。

さまざまなプロパティとメソッドの調査を続け、datetime オブジェクトを使用して <span style="font-size: 14px;">dir()</span> 関数を呼び出し、現在のスコープで使用可能な名前をリストします。 。または、日時のドキュメントを確認してください。いずれにしても、選択肢はたくさんあることがわかります。

最後の例の結果は、一般に数値であることがわかります。これは問題なく機能するかもしれませんが、営業日を数値で表示するのは理想的ではない可能性があります。 <span style="font-size: 14px;">.weekday()</span> と <span style="font-size: 14px;">.isoweekday()</span> メソッドは異なる数値を返すため、これもまた非常に混乱する可能性があります。

一个ISO时间戳很好，但也许你想要比ISO时间戳更可读的东西。例如，对于一个人来说，毫秒可能有点难读。在下一节中，你将学习如何以任何你喜欢的方式格式化你的时间戳。

格式化时间戳以提高可读性

为了方便以自定义的、人类可读的方式输出时间，datetime有一个方法叫做 ​​<span style="font-size: 14px;">.strftime()</span>​​。​​<span style="font-size: 14px;">.strftime()</span>​​方法需要一个格式代码作为参数。格式代码是一个包含一堆特殊标记的字符串，这些标记将被替换成来自datetime对象的信息。

​​<span style="font-size: 14px;">.strftime()</span>​​方法将为你提供大量的选项，以确定如何准确地表示你的日期时间对象。例如，以下面这种格式为例。

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

在这个例子中，使用了以下格式代码:

• %A : 星期的全称
• %B : 月的全称
• %d : 本月的数字日期

格式字符串中的逗号和字面空格按原样打印。​​<span style="font-size: 14px;">.strftime()</span>​​方法只替换它所识别的代码。​​<span style="font-size: 14px;">.strftime()</span>​​中的格式代码总是以百分号（%）开始，这遵循了一个旧的C标准。这些代码类似于旧的printf字符串格式化风格，但它们是不一样的。

格式代码的文档中有一个很好的表格，向你展示了可以使用的所有不同的格式代码。

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

因此，现在你可以获得时间并按照你的喜好进行格式化。这应该可以满足你的基本时间显示需求，但也许你对计算机如何在内部表示和处理时间以及如何在文件或数据库中存储时间感到好奇。在下一节中，你将会了解到这一点。

在Python中获取当前的Unix时间

计算机喜欢数字。但日期和时间是有趣的人类数字，遵循有趣的规则。一天有24个小时？一小时内有60分钟？这是谁的聪明主意？

为了简化问题，并考虑到计算机并不介意大数字，在开发Unix操作系统的某个时候，人们做出了一个决定。

这个决定是将所有时间表示为自1970年1月1日UTC午夜以来所经过的秒数。这个时间点也被称为Unix纪元。该时间系统被称为Unix时间。今天的大多数计算机系统--甚至是Windows--都使用Unix时间来表示内部时间。

1970年1月1日UTC午夜的Unix时间为零。如果你想知道当前的Unix时间，那么你可以使用另一种日期时间方法。

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

​​<span style="font-size: 14px;">.timestamp()</span>​​方法返回自Unix纪元以来的秒数，精度很高。毕竟，在所有的属性和方法之下，每一个日期对于大多数计算机来说都不过是一个大数字而已。

在大多数情况下，你可以不去管Unix时间。这是一种代表时间的方式，对计算机来说很有效，但对那些习惯于人类日历（如公历）的人来说却不是。不过，Unix时间戳会出现在你的日期和时间探索之旅中，所以它们绝对是值得了解的。

一个正确生成的Unix时间戳最棒的一点是，它明确地捕捉了全世界的某个时刻。Unix的纪元总是在UTC，所以在时区偏移方面没有任何歧义--也就是说，如果你能可靠地创建不偏离UTC的时间戳。

但不幸的是，你经常不得不处理混乱的时区问题。不过，千万不要害怕！在下一节中，你将会了解到如何处理时区问题。在下一节中，你将了解认识时区感知的数据时间对象。

获取与时区相关的Python时间和日期对象

Unix时间戳的明确性很有吸引力，但一般来说，用ISO 8601格式来序列化时间和日期会更好，因为除了便于计算机分析外，它也是人类可读的，而且是一个国际标准。

更重要的是，尽管Unix的时间戳在某种程度上是可识别的，但它们可能会被误认为代表其他东西。毕竟，它们只是数字而已。有了ISO时间戳，你马上就知道它代表什么。引用Python之禅的话来说，就是可读性很重要。

如果你想用完全明确的术语表示你的日期时间对象，那么你首先需要让你的对象具有时区意识。一旦你有了一个时区感知的对象，时区信息就会被添加到你的ISO时间戳中。

>>> 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'

在这个例子中，首先证明now对象没有任何时区信息，因为它的 ​​<span style="font-size: 14px;">.tzinfo</span>​​属性返回 ​​<span style="font-size: 14px;">none</span>​​。当你在没有任何参数的情况下对now调用 ​​<span style="font-size: 14px;">.astimezone()</span>​​时，本地系统的时区会被用来用一个时区对象填充 ​​<span style="font-size: 14px;">.tzinfo</span>​​。

一个时区对象本质上只是一个与UTC时间的偏移量和一个名称。在这个例子中，本地时区的名称是罗曼斯标准时间，偏移量是3600秒，或一个小时。

现在数据时间对象有一个时区对象，你可以认为它是时区感知的。因此，当你对时区感知对象调用 ​​<span style="font-size: 14px;">.isoformat()</span>​​时，你会注意到+01:00被加在了结尾。这代表了与UTC时间的一小时偏移。

如果你在不同的地方，例如秘鲁的利马，那么你的 ​​<span style="font-size: 14px;">.isoformat()</span>​​输出可能看起来像这样。

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

时间会有所不同，你会看到UTC的偏移量现在是-06:00。所以，现在你的时间戳看起来不错，而且在代表时间方面是明确的。

你甚至可以像许多人一样，更进一步，将你的时间戳存储为UTC时间，这样一切都会很好地规范化。

>>> 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'

将 ​​<span style="font-size: 14px;">timezone.utc</span>​​时区传递给 ​​<span style="font-size: 14px;">.now()</span>​​构造函数方法将返回一个UTC时间。请注意，在这个例子中，时间与当地时间有偏差。

ISO 8601标准也接受用Z代替+00:00来表示UTC时间。这有时被称为祖鲁时间，这也是它在航空领域的称呼。

在航空领域，必须在UTC时间内操作。无论在什么地方，在一个共同的时间内操作，在像航空这样的领域是至关重要的。想象一下，空中交通管制部门必须处理每架飞机根据其出发地报告的估计降落时间。如若不然会造成混乱和灾难!

结论

在本教程中，我们已经掌握了时间!你已经生成了一个日期时间对象，并看到了如何挑选出该对象的不同属性。你还研究了几种以不同格式输出日期时间对象的方法。

你还熟悉了UNIX时间和ISO时间戳，探索了如何明确地表示你的时间戳。为此，你已经涉足了复杂的时区世界，并使你的数据时间对象具有时区意识。

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