python中處理時間的模塊有三個，datetime, time,calendar，融匯貫通三個模塊，才能隨心所欲地用python處理時間。本文就是為此而寫，文章著重點(diǎn)在于梳理出三個模塊的設(shè)計(jì)脈絡(luò)，便于大家記憶里面的api。在需要的時候能夠去查找相應(yīng)的方法。但由于calendar模塊使用不多，限于篇幅，本文沒有涉及。
1，概述
datetime模塊主要是用來表示日期的，就是我們常說的年月日時分秒，calendar模塊主要是用來表示年月日，是星期幾之類的信息，time模塊主要側(cè)重點(diǎn)在時分秒，粗略從功能來看，我們可以認(rèn)為三者是一個互補(bǔ)的關(guān)系，各自專注一塊。方便用戶依據(jù)不同的使用目的選用趁手的模塊。
2，從time模塊說起
為了學(xué)習(xí)time模塊，我們需要先知道幾個與時間相關(guān)的概念：
1)，epoch
假設(shè)我們要將時間表示成毫秒數(shù)，比方說1000000毫秒，那有一個問題必須解決，這個1000000毫秒的起點(diǎn)是什么時間，也就是我們的時間基準(zhǔn)點(diǎn)是什么時間?好比我說你身高1.8米，那這個身高是指相對于你站立的地面說的。這個時間基準(zhǔn)點(diǎn)就是epoch，在Unix系統(tǒng)中，這個基準(zhǔn)點(diǎn)就是1970年1月1日0點(diǎn)整那個時間點(diǎn)。
2),GMT, UTC
上面我們說epoch表示1970年的起始點(diǎn)，那這個1970年又是相對于哪個基準(zhǔn)時間呢?一般來說，就是相對于格林尼治時間，也叫做GMT(Greenwich Mean Time)時間，還叫做UTC(Coordinated Universal Time)，為啥一個時間基準(zhǔn)有兩個名字?歷史上，先有的GMT,后有的UTC.
UTC是我們現(xiàn)在用的時間標(biāo)準(zhǔn)，GMT是老的時間計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。UTC是根據(jù)原子鐘來計(jì)算時間，而GMT是根據(jù)地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)來計(jì)算時間。
所以，可以認(rèn)為UTC是真正的基準(zhǔn)時間，GMT相對UTC的偏差為0。
在實(shí)際中，我們的計(jì)算機(jī)中有一個硬件模塊RCT，里面會實(shí)時記錄UTC 時間，該模塊有單獨(dú)的電池供電，即使關(guān)機(jī)也不影響。
有了epoch這個時間基準(zhǔn)，又有了UTC這個基準(zhǔn)的基準(zhǔn)，我們就可以精確地表示一個時間了。
3),DST, tzone
盡管我們已經(jīng)可以精確地表示一個時間，很多情況下，我們還是要根據(jù)地區(qū)實(shí)際情況對時間進(jìn)行一個調(diào)整，常見的就是時區(qū)，tzone，相信大家都比較熟悉。
此時，當(dāng)我們說5點(diǎn)5分這個時間時，還需加上是哪個時區(qū)的5點(diǎn)5分才能精確說明一個時間。
另外一個對時間做出調(diào)整的就是DST.
DST 全稱是Daylight Saving Time，是說，為了充分利用日光，減少用電，人為地對時間做出一個調(diào)整，這取決于不同國家和地區(qū)的政策法規(guī)。比如說，假設(shè)你冬天7點(diǎn)天亮起床，但夏天6點(diǎn)天亮，那么在夏天到來時人為將時間加1個小時，這樣就可以讓你還是覺得7點(diǎn)起床，但實(shí)際上是提前一個小時了。
那么，好奇的我們，一定要問一問，python是如何知道tzone和DST這兩個的值呢?答案是通過環(huán)境變量。
這里我們只以linux為例來說明一下。
在linux中有TZ環(huán)境變量，其值類似這樣:
CST+08EDT,M4.1.0,M10.5.0，這個字符串可以做如下解讀，用空格分開他們，分成三部分
CST+08 EDT, M4.1.0,M10.5.0
    先進(jìn)部分中的CST表示時區(qū)的名字，即China Standard Time，也就是我們說的北京時間，+8表示北京時間加上8小時就是UTC時間
    第二部分EDT表示DST的名字，我們說DST是因各個國家地區(qū)的政策法規(guī)不同而不同的，EDT后面也可以像CST后面一樣加一個時間調(diào)整值，但由于我們國內(nèi)只在86年到92年實(shí)行過一段時間DST，現(xiàn)在已經(jīng)廢止，所以后面不用加調(diào)整時間。
    第三部分表示的是實(shí)行DST的開始和結(jié)束時間，我們就不細(xì)解讀了。
4)，時間的表示，獲取，轉(zhuǎn)換
time模塊中獲取時間的基本方法是
t = time.time()
它返回的是從epoch到現(xiàn)在的秒數(shù)(用浮點(diǎn)數(shù)表示)，用的是UTC時間。
我們自然而然地想把這個秒數(shù)轉(zhuǎn)為年月日時分秒的形式，而這種轉(zhuǎn)換又分兩種，一種還是用UTC時間，一種用我們所在時區(qū)進(jìn)行調(diào)整后的時間。
time模塊給我們提供了兩個方法，
    time. gmtime(t)
    time.localtime(t)
二者都返回一個類struct_time的實(shí)例，該實(shí)例具有如下屬性:
相比用秒數(shù)表示的時間，這樣的表示更適合我們理解。
這兩個函數(shù)如果調(diào)用時不傳參數(shù)，它們內(nèi)部會調(diào)用time.time()，并用返回的秒數(shù)做轉(zhuǎn)換。
相反的，python同樣提供了將這兩種struct_time轉(zhuǎn)為秒數(shù)的方法。
    calendar.timegm()方法用來把UTC的struct_time(gmtime的返回對象)轉(zhuǎn)為從epoch開始的秒數(shù)
    time.mktime()用來把用時區(qū)調(diào)整過的struct_time(即localtime的返回對象)對象轉(zhuǎn)為從epoch開始的秒數(shù)
也就是說mktime方法會先找到系統(tǒng)中的時區(qū)和DST信息，并利用這個信息對struct_time進(jìn)行調(diào)整后再換算成秒數(shù)。
另一種常見的需求是在時間和表示時間的字符串之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
    time模塊中的strftime和strptime就是做這個用的。
看名字大家就應(yīng)該知道它們的含義，
    strftime 即 string format time，用來將時間格式化成字符串
    strptime 即string parse time，用來將字符串解析成時間。
需要注意的是，這里的時間都是struct_time對象。
關(guān)于怎么格式化時間，是很簡單的知識，這里就借用官網(wǎng)文檔的內(nèi)容了。
除了這兩個函數(shù)，time模塊中還提供了兩個簡便方法，來幫助將時間轉(zhuǎn)為字符串
asctime用來將一個struct_time對象轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)24字符的字符串，如下所示:
    Sun Jun 20 23:21:05 1993
ctime方法與asctime作用相同，只不過它接收的是秒數(shù)，在內(nèi)部，會先把秒數(shù)通過localtime轉(zhuǎn)為struct_time，再往后就與asctime一樣了。
以上就是time模塊的核心內(nèi)容，我嘗試用一個口訣幫助記憶這些API
time點(diǎn)time得秒數(shù)
傳入gm, local time得struct_time
要想變回原秒數(shù)
你得傳回calendar.timegm和time. mktime
    string f和string p
格式化時間靠哥倆
你要還是嫌費(fèi)事
    asctime ,ctime來助力
    專門幫你轉(zhuǎn)字符串
    前者接收struct_time
    后者專門處理秒數(shù)
    分工合作不費(fèi)力
學(xué)好time模塊基本功
做個時間的明白人!
下面，我們要開始學(xué)習(xí)datetime模塊。
3，datetime模塊
1)，概覽
time模塊解決了時間的獲取和表示，datetime模塊則進(jìn)一步解決了快速獲取并操作時間中的年月日時分秒信息的能力。
簡單說，該模塊核心的類就三個，date類表示年月日，time類表示時分秒毫秒，這里不要和time模塊搞混淆了。一句順口溜可以幫助記清這個情況:
    time里面沒time
    藏在datetime里
編的是不是不咋地?嗯，我也這么覺得。
datetime類就是date和time的組合。
有一點(diǎn)需要提前說明一下，time類和datetime類都有一個屬性，它的值是一個tzinfo對象，里面包含了該time或者datetime的時區(qū)信息，一般稱這個time或者datetime對象是aware的，它能夠準(zhǔn)確換算成自epoch開始的秒數(shù)。
如果該屬性設(shè)置為None，那么，這時的time對象或者datetime對象就沒有時區(qū)信息，具體它表示的是local time還是utc time，需要我們自己在程序中去決定。
這里我們所說的local time是指我們所在時區(qū)的時間， utc time指的就是國際標(biāo)準(zhǔn)時間，也就是格林尼治時間。下文同。
請記住一點(diǎn)，date中是沒有時區(qū)信息的。
2)，從創(chuàng)建datetime開始
創(chuàng)建datetime對象，我常用的辦法如下
    dt=datetime.datetime.fromtimestamp(time.time())
以上，time.time()獲得自epoch開始的秒數(shù)，fromtimestamp方法會將這個秒數(shù)轉(zhuǎn)變成一個datetime對象。
這里有一個問題，這個datetime對象究竟是utc的還是local的?
    答案是local的，這是該方法的默認(rèn)行為。如果你在fromtimestamp方法中傳入一個表示時區(qū)的參數(shù)，即tzinfo對象，就會按傳入的時區(qū)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
獲得表示當(dāng)前l(fā)ocal時間的datetime對象，還有兩個簡便方法
    datetime. datetime. now() 
    datetime. datetime. today()
以上我們得到的都是local的datetime對象，如何獲得utc的datetime對象呢?有兩個辦法
    datetime. datetime. utcfromtimestamp() 
    datetime. datetime. utcnow()
我們還可以從字符串中創(chuàng)建datetime對象，
    方法為datetime.striptime(date_string, format)
其內(nèi)部還是先調(diào)用的time模塊中的striptime方法，獲取struct_time對象，再利用struct_time對象中的年月日時分秒信息構(gòu)建datetime對象。
同樣的，datetime類也提供了strftime()，asctime()，ctime()方法，相信不說你也知道是做什么的了。
    datetime類還提供了一個combine方法，用來將一個date對象和一個time對象組合成一個datetime對象。
需要注意的是，datetime模塊中出現(xiàn)timestamp時，一般可將其理解成time.time()返回的秒數(shù)
3)，date和time的創(chuàng)建
    date對象的創(chuàng)建和datetime非常相似，
    datetime. date. today()
    datetime.date.fromtimestamp()都可以創(chuàng)建一個date對象。
當(dāng)然，你也可以通過構(gòu)造方法傳入年月日來創(chuàng)建date對象。
相比之下，time對象的創(chuàng)建就很有限，只能通過
    datetime.time([hour[, minute[, second[, microsecond[, tzinfo]]]]])
這個方法創(chuàng)建。
4)，以上三個對象的操作和timedelta類
在實(shí)際使用中，我們有一大塊需求就是對日期進(jìn)行比較和加減運(yùn)算。得益于python的操作符重載能力，python中可以方便地對
date對象之間，或者datetime對象之間進(jìn)行小于(<)比較和減法(-)操作。
注意，這里僅限于同類對象之間，而且，不包括time對象之間。
兩個date對象作減，或者兩個datetime對象之間作減，差值用一個timedelta對象表示。
同理，一個date 對象或者datetime對象也可以加或者減一個timedelta對象。
一個timedelta對象含有三個屬性:days,seconds, microseconds,days屬性可以取負(fù)值，另外兩個屬性都只能是正值。
你可以用total_seconds()方法獲得一個timedelta對象的秒數(shù)表示。
兩個timedelta對象之間可加，可減，但不能做大小比較，因?yàn)檫@樣沒什么意義。
一個timedelta對象還可以與整數(shù)相乘，或通過//操作與一個整數(shù)相除。
還可以取反，或者用abs函數(shù)獲得絕對值
4，無總結(jié)，不進(jìn)步
本文的目的不在于詳細(xì)說明python處理時間日期的api如何使用，而是想通過一個概覽的形式，讓大家抓住time和datetime模塊的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，從而能夠清楚這些模塊提供了哪些能力，在需要的時候能夠想起來去用，至于查詳細(xì)的api，應(yīng)該是可以輕松解決的。