Python 10.1 datetime

datetime
datatime是Python处理时间和日期的标准库。

获取当前时间和日期
>>>from datetime import datetime

>>>now =datetime.now()
>>>print(now)
2016-01-31 11:27:08.529095
>>>print(type(now))
<class 'datetime.datetime'>
注意，datetime是模块，其中还包含一个datetime类，通过from datetime import datetime 导入的才是datetime类。

如果导入import datetime,则必须导入全名datetime.datetime。

datetime.now()返回当前的时间和日期，其类型是datetime.

获取指定时间和日期
要指定时间和日期，我们直接用参数构造一个datetime:
>>>from datetime import datetime

>>>dt =datetime(2016,1,29,11,37)
>>>print(dt)
2016-1-29 11:37

datetime转换为timestamp
在计算机中，时间其实是用数字表示的。我们把1970年1月1日 00:00:00 UTC+0:00时区的时刻称为epoch time,记为0(1970年之前的时间timestamp为负数)。当前时间就是相对epoch time的秒数，称为timestamp。
你可以认为:
timestamp =0 =1970-1-1 00:00:00 UTC+0:00

对应的北京时间:
timestamp =0 =1970-1-1 08:00:00 UTC+8:00
可见timestamp的值与时区没有关系，因为timestamp一旦确定，其UTC时间就确定了。转换到任意时区的时间也就确定了。这就是为什么计算机存储的时间是以timestamp表示的，因为全球计算机在任意时刻的timestamp值都是相同的(假定时间已经校准)。
把一个datetime转化为timestamp只需要简单调用timestamp():
>>>from datetime import datetime

>>>dt =datetime(2016,1,29,11,37)
>>>dt.timestamp()

1454039100.0
注意的Python的timestamp是一个浮点数，如果有小数，则表示毫秒。

某些编程语言(Java和JavaScript)的timestamp使用整数表示毫秒数，这种情况只需要把timestamp除以1000就可以得到Python的浮点数表示方法。

timestamp转换为datetime
把timestamp转换为datetime使用datetime提供的fromtimestamp()方法:
>>>from datetime import datetime

>>>t =1454039100.0
>>>print(datetime.fromtimestamp(t))

2016-1-29 11:37

注意timestamp是一个浮点数，它没有时区概念，而datetime是有时区概念的。上述转换实在timestamp和本地时间做转换。

本地时间指的是本机操作系统设置的时间。例如北京时间是东8区，本地时间:
2016-1-31 12:37
实际上就是UTC+8:00的时间
2016-1-31 UTC+8:00
而此刻的格林威治标准时间与北京时间差了8小时，也就是UTC+00:00的时间是:
2016-1-31 4:37 UTC +00:00
timestamp时间也可以直接转换到UTC标准时间:
>>>from datetime import datetime
>>>t =1454039100.0
>>>print(datetime.utcfromtimestamp())
2016-01-31 04:41:42.735510

str转换为datetime
很多时候用户输入的时间是字符串，要处理时间和日期，首先必须将str转换为datetime.转换方法通过datetime.strptime()实现，需要一个时间和日期的格式化字符串:
>>>from datetime import datetime
>>>cday =datetime.strptime('2016-1-31 12:46:57','%Y-%m-%d %H-%M-%S')
>>>print(cday)

2016-1-31 12:46:57
字符串'%Y-%m-%d %H:%M:%S'规定了日期和时间的部分格式。
注意，转换后的datetime是没有时区格式的。

datetime转换为str
如果已经有了datetime对象，要把它格式化成字符串显示给用户，通过strftime()实现的，同样需要一个日期和时间的格式化字符串:
>>>from datetime import datetime
>>>now =datetime.now()

>>>print(now.strftime('%a ,%b %d %H:%M'))
Sun,Jan 31 12:41

datetime加减
对日期和时间进行加减实际上就是对datetime往后或者往前计算，得到新的datetime。加减可以直接使用+ 和-，不过需要导入timedelta这个类:
from datetime import datetime,timedelta

>>>now =datetime.now()

>>>now
datetime.datetime(2016, 1, 31, 12, 41, 42, 735510)
>>>now + timedelta(hours =10)

datetime.datetime(2016, 1, 31, 22, 41, 42, 735510)
>>>now + timedelta(days =1)
datetime.datetime(2016, 2, 1, 11, 27, 8, 529095)
可见，使用timedelta你可以很容易的计算出前几天后几天的时间.

本地时间转换为UTC时间
本地时间是指系统设置的时间，例如北京时间是UTC+8:00，而UTC时间指的是UTC+00:00的时间。

一个datetime类型有一个tzinfo属性，但默认是None，所以无法区分这个时间是哪个时区，除非强行给时间设置一个时区:
>>>from datetime import datetime ,timedelta,timezone
>>>tz_utc_8 =timezone(timedelta(hours =8))#创建时区UTC+8:00
>>>now =datetime.now()

>>>now
datetime.datetime(2016, 1, 31, 15, 18, 4, 943655)
>>>dt =now.replace(tzinfo =tz_utc_8)

>>>dt

datetime.datetime(2016, 1, 31,15,20,54,864285,tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(0, 28800)))
如果系统时间恰巧是UTC+8:00，那么上述代码就是正确的，否则，不能强制设为UTC+8:00时区。

时区转换
我们先通过utcnow()获得当前的UTC时间，再转换为任意时区的时间:
>>>utc_dt =datetime.uctnow().replace(tzinfo =timezone.utc)

>>>print(utc_dt)

2016-01-31 11:42:00.028188+00:00
#将转换时区设置为北京时区:
>>>bj_dt =utc_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours =8)))

>>>print(bj_dt)
2016-01-31 19:42:00.028188+08:00
#astimezone()将转换时区设置为东京时区:
>>>tokyo_dt =utc_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours =9)))

>>>print(tokyo_dt)
2016-01-31 20:42:00.028188+09:00
#astimezone将bj_dt时间转换为东京时间:
>>>tokyo_dt2 =bj_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours =9)))

>>>print(tokyo_dt2)
2016-01-31 20:42:00.028188+09:00
时区转换的关键在于，拿到一个datetime，要获知正确的时区，然后强制设置时区，作为基准时间。

利用带时区的datetime,通过astimezone()方法，可以转换到任意时区。
注，不是必须从UTC+00:00时区转换到其他时区，任何带时区的datetime都可以正确转换。

小结:
datetime表示的时间需要时区信息才能确定一个时间，否则只能视为本地时间。

如果要存储datetime，最佳的方法是将其转换为timestamp在存储，因为timestamp的值与时区完全无关。