Python 時間処理ライブラリをカプセル化して独自の TimeUtil クラスを作成する方法

はじめに

日常の Python 開発では、時刻と日付を処理する必要があることが非常によくあります。 Python には日時モジュールが組み込まれていますが、場合によっては直感的で使いにくい場合があります。この問題を解決するために、TimeUtil と呼ばれる時間処理クラスをカプセル化し、使いやすいメソッドのセットを提供することで一般的な時間関連のタスクを簡素化します。

Function

• 時間の加算と減算: TimeUtil は、datetime オブジェクトに基づいて、年、月、日、時、分、秒の加算または減算をサポートします。

• 昨日、明日、1週間後、1か月後の日付を計算します。

• 文字列を日時オブジェクトに変換します。

• 日時オブジェクトを文字列に変換します。

• タイムスタンプを文字列形式の時刻に変換します。

• 文字列形式の時刻をタイムスタンプに変換します。

• タイムスタンプを日時オブジェクトに変換します。

• #2 つの時間の差 (datetime オブジェクト)

• 稼働日数の計算

コードのパッケージ化

#!/usr/bin/python3
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author: Hui
# @Desc: { 时间工具类模块 }
# @Date: 2022/11/26 16:08
import time
from datetime import datetime
from typing import Union
from dateutil.relativedelta import relativedelta
from enums import TimeFormatEnum, TimeUnitEnum
class TimeUtil(object):
    """时间工具类"""
    UNITS_IN_SECONDS = {
        TimeUnitEnum.DAYS: 86400,
        TimeUnitEnum.HOURS: 3600,
        TimeUnitEnum.MINUTES: 60,
        TimeUnitEnum.SECONDS: 1,
    }
    def __init__(self, datetime_obj: datetime = None, format_str: str = TimeFormatEnum.DateTime.value):
        """
        时间工具类初始化
        Args:
            datetime_obj: 待处理的datetime对象，不传时默认取当前时间
            format_str: 时间格式化字符串
        """
        self.datetime_obj = datetime_obj or datetime.now()
        self.format_str = format_str
    @property
    def yesterday(self) -> datetime:
        """获取昨天的日期"""
        return self.sub_time(days=1)
    @property
    def tomorrow(self) -> datetime:
        """获取明天的日期"""
        return self.add_time(days=1)
    @property
    def week_later(self) -> datetime:
        """获取一周后的日期"""
        return self.add_time(days=7)
    @property
    def month_later(self) -> datetime:
        """获取一个月后的日期"""
        return self.add_time(months=1)
    def add_time(self, years=0, months=0, days=0, hours=0, minutes=0, seconds=0, **kwargs) -> datetime:
        """增加指定时间"""
        return self.datetime_obj + relativedelta(
            years=years, months=months, days=days, hours=hours, minutes=minutes, seconds=seconds, **kwargs
        )
    def sub_time(self, years=0, months=0, days=0, hours=0, minutes=0, seconds=0, **kwargs) -> datetime:
        """减去指定时间"""
        return self.datetime_obj - relativedelta(
            years=years, months=months, days=days, hours=hours, minutes=minutes, seconds=seconds, **kwargs
        )
    def str_to_datetime(self, date_str: str, format_str: str = None) -> datetime:
        """将时间字符串转换为 datetime 对象"""
        format_str = format_str or self.format_str
        return datetime.strptime(date_str, format_str)
    def datetime_to_str(self, format_str: str = None) -> str:
        """将 datetime 对象转换为时间字符串"""
        format_str = format_str or self.format_str
        return self.datetime_obj.strftime(format_str)
    def timestamp_to_str(self, timestamp: float, format_str: str = None) -> str:
        """将时间戳转换为时间字符串"""
        format_str = format_str or self.format_str
        return datetime.fromtimestamp(timestamp).strftime(format_str)
    def str_to_timestamp(self, time_str: str, format_str: str = None) -> float:
        """将时间字符串转换为时间戳"""
        format_str = format_str or self.format_str
        return time.mktime(time.strptime(time_str, format_str))
    @staticmethod
    def timestamp_to_datetime(timestamp: float) -> datetime:
        """将时间戳转换为 datetime 对象"""
        return datetime.fromtimestamp(timestamp)
    @property
    def timestamp(self) -> float:
        """获取 datetime 对象的时间戳"""
        return self.datetime_obj.timestamp()
    def difference(self, other_datetime_obj: datetime, unit: Union[TimeUnitEnum, str] = TimeUnitEnum.DAYS) -> int:
        """
        计算两个日期之间的差值
        Args:
            other_datetime_obj: 另一个 datetime 对象
            unit: 时间单位
        Raises:
            ValueError: 如果传入unit不在枚举范围内，会抛出ValueError异常
        Returns:
            两个日期之间的差值，以指定的单位表示
        """
        if isinstance(unit, str):
            unit = TimeUnitEnum(unit)
        delta = abs(self.datetime_obj - other_datetime_obj)
        return int(delta.total_seconds() // self.UNITS_IN_SECONDS[unit])
    def difference_in_detail(self, datetime_obj: datetime):
        """
        计算两个日期之间的差值详情
        Args:
            datetime_obj: 时间对象
        Returns: DateDiff
        """
        delta = relativedelta(self.datetime_obj, datetime_obj)
        return DateDiff(
            years=abs(delta.years),
            months=abs(delta.months),
            days=abs(delta.days),
            hours=abs(delta.hours),
            minutes=abs(delta.minutes),
            seconds=abs(delta.seconds),
        )
    def count_weekdays_between(self, datetime_obj: datetime, include_end_date: bool = True) -> int:
        """计算两个日期之间的工作日数量
        Args:
            datetime_obj: datetime 对象
            include_end_date: 是否包含结束日期（默认为 True）
        Returns:
            两个日期之间的工作日数量
        """
        # 确保 start_date 是较小的日期，end_date 是较大的日期
        start_date = min(self.datetime_obj, datetime_obj)
        end_date = max(self.datetime_obj, datetime_obj)
        # 如果不包含结束日期，将 end_date 减去一天
        if not include_end_date:
            end_date = end_date - relativedelta(days=1)
        # 计算两个日期之间的天数
        days_between = abs((end_date - start_date).days)
        # 计算完整周数，每周有5个工作日
        weeks_between = days_between // 7
        weekdays = weeks_between * 5
        # 计算剩余的天数
        remaining_days = days_between % 7
        # 遍历剩余的天数，检查每天是否为工作日，如果是，则累加工作日数量
        for day_offset in range(remaining_days + 1):
            if (start_date + relativedelta(days=day_offset)).weekday() < 5:
                weekdays += 1
        return weekdays

デモの例:

TimeUtil ライブラリの使用例をいくつか示します:

#!/usr/bin/python3
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author: Hui
# @Desc: { 时间工具类案例 }
# @Date: 2023/04/30 21:08
import time
from datetime import datetime
from utils.time import TimeUtil
# 创建一个TimeUtil实例，默认使用当前时间
time_util = TimeUtil()
print("昨天的日期:", time_util.yesterday)
print("明天的日期:", time_util.tomorrow)
print("一周后的日期:", time_util.week_later)
print("一个月后的日期:", time_util.month_later)
>>>out
昨天的日期: 2023-04-29 21:10:56.642787
明天的日期: 2023-05-01 21:10:56.642787
一周后的日期: 2023-05-07 21:10:56.642787
一个月后的日期: 2023-05-30 21:10:56.642787

ここでは

property デコレータを使用して、一部のメソッドで最新の日付を取得できるようになり、属性値を取得するのと同じになり、より簡潔に使用できるようになりました。

# 从现在开始增加10天
print("10天后的日期:", time_util.add_time(days=10))
# 从现在开始减少5天
print("5天前的日期:", time_util.sub_time(days=5))
>>>out
10天后的日期: 2023-05-10 21:28:35.587173
5天前的日期: 2023-04-25 21:28:35.587173

add_time、sub_time は、時刻 (datetime オブジェクト) の加算と減算の操作を具体的に実装するメソッドであり、主に python-dateutil ライブラリの相対デルタを使用してカプセル化します。 in timedelta 年と月の差をより正確に計算できます。

# 将日期字符串转换为datetime对象
date_str = "2023-05-01 12:00:00"
print("字符串转换为datetime对象:", time_util.str_to_datetime(date_str))
# 将datetime对象转换为日期字符串
print("datetime对象转换为字符串:", time_util.datetime_to_str())
# 将时间戳转换为时间字符串
timestamp = time.time()
print("时间戳转换为时间字符串:", time_util.timestamp_to_str(timestamp))
# 将时间字符串转换为时间戳
time_str = "2023-05-01 12:00:00"
print("时间字符串转换为时间戳:", time_util.str_to_timestamp(time_str))
# 将时间戳转换为datetime对象
print("时间戳转换为datetime对象:", time_util.timestamp_to_datetime(timestamp))
# 获取当前时间的时间戳
print("当前时间的时间戳:", time_util.timestamp)
>>>out
字符串转换为datetime对象: 2023-05-01 12:00:00
datetime对象转换为字符串: 2023-04-30 21:28:35
时间戳转换为时间字符串: 2023-04-30 21:28:35
时间字符串转换为时间戳: 1682913600.0
时间戳转换为datetime对象: 2023-04-30 21:28:35.589926
当前时间的时间戳: 1682861315.587173

このセクションは、時刻文字列、タイムスタンプ、日時オブジェクトを相互に変換するために最も一般的に使用されるメソッドです。

# 获取两个日期之间的差值
time_util = TimeUtil(datetime_obj=datetime(2023, 4, 24, 10, 30, 0))
datetime_obj = datetime(2023, 4, 29, 10, 30, 0)
delta_days = time_util.difference(datetime_obj, unit="days")
delta_hours = time_util.difference(datetime_obj, unit="hours")
delta_minutes = time_util.difference(datetime_obj, unit=TimeUnitEnum.MINUTES)
delta_seconds = time_util.difference(datetime_obj, unit=TimeUnitEnum.SECONDS)
print(f"两个日期之间相差的天数: {delta_days}")
print(f"两个日期之间相差的小时数: {delta_hours}")
print(f"两个日期之间相差的分钟数: {delta_minutes}")
print(f"两个日期之间相差的秒数: {delta_seconds}")
>>>out
两个日期之间相差的天数: 5
两个日期之间相差的小时数: 120
两个日期之间相差的分钟数: 7200
两个日期之间相差的秒数: 432000

date1 = datetime(2023, 4, 24)  # 2023年4月24日，星期一
date2 = datetime(2023, 5, 1)  # 2023年5月1日，星期一
time_util = TimeUtil(datetime_obj=date1)
# 计算两个日期之间的工作日数量
weekday_count = time_util.count_weekdays_between(date2, include_end_date=True)
print(f"从 {date1} 到 {date2} 之间有 {weekday_count} 个工作日。(包含末尾日期)")
weekday_count = time_util.count_weekdays_between(date2, include_end_date=False)
print(f"从 {date1} 到 {date2} 之间有 {weekday_count} 个工作日。(不包含末尾日期)")
date_diff = time_util.difference_in_detail(date2)
print(date_diff)
>>>out
从 2023-04-24 00:00:00 到 2023-05-01 00:00:00 之间有 6 个工作日。(包含末尾日期)
从 2023-04-24 00:00:00 到 2023-05-01 00:00:00 之间有 5 个工作日。(不包含末尾日期)
DateDiff(years=0, months=0, days=7, hours=0, minutes=0, seconds=0)

最後のステップでは、2 つの時間オブジェクトに基づいて差を計算し、稼働日数などを計算します。

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