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Python 中當前時間表示方法詳解

PHPz轉載: 2023-04-12 11:40:111327瀏覽

Python 中當前時間表示方法詳解

在 Python 中取得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建立時間戳記。在本教程中，你將學習如何用 datetime 模組來取得、顯示和格式化目前時間。

我們將學習如何讀取目前時間的屬性，如年份、分鐘或秒。為了使時間更容易閱讀，將探索列印時間的選項。我們也將了解不同的時間格式，學習電腦如何表示時間，如何將時間序列化，以及如何處理時區問題。

如何在Python中取得時間

取得和列印目前時間最直接的方法是使用datetime 模組中datetime 類別的. 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

類別方法 .now() 是一個建構方法，傳回一個日期時間物件。當REPL評估now變數時，你會得到一個日期時間物件的表示。要知道每個數字的含義可能相當困難。但如果明確地列印now變量，那麼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資訊。

你可能會認清列印的datetime物件的格式。它嚴格遵循國際標準，即ISO 8601，用於格式化時間和日期。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，時間戳記的日期和小時部分應該用T字元分開，但是透過 print()函數傳遞的預設日期物件用一個空格將它們分開。

Python 是可擴展的和可自訂的，它使你能夠自訂列印時間戳記的格式。在列印時，datetime類別內部使用它的 .isoformat()#方法。由於 .isoformat()只是只是一個實例方法，你可以從任何日期時間物件直接呼叫它來自訂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，當你呼叫.isoformat()時，沒有任何參數，使用的是標準的ISO 8601分隔符T。然而，datetime類別實作其特殊實例方法 .__str__()#的方式，是用一個空格作為分隔符號參數。

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物件呼叫 dir()函數，列出目前範圍內可用的名稱。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，最後一個例子的結果通常都是數字。這可能很適合你，但也許將工作日顯示為數字並不理想。由於.weekday()和.isoweekday()方法傳回不同的數字，這也會讓人特別困惑。

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 .strftime()。.strftime()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。

.strftime()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。.strftime()方法只替换它所识别的代码。.strftime()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

.timestamp()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 .tzinfo属性返回 none。当你在没有任何参数的情况下对now调用 .astimezone()时，本地系统的时区会被用来用一个时区对象填充 .tzinfo。

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 .isoformat()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 .isoformat()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 timezone.utc时区传递给 .now()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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