Python datetime 模块常用功能(轻松搞定时间处理)

2025-07-29 09:52:59 作者：满目828

Python的datetime模块是处理日期时间的核心工具,包含date、time、datetime、timedelta四大类,用于获取当前时间、格式转换、时间计算及时区处理,解决常见时间问题,适用于日志记录、数据处理等场景,本文介绍Python datetime 模块常用功能,感兴趣的朋友一起看看吧

前言

在 Python 中，datetime模块是处理日期和时间的核心工具，提供了简洁易用的类和方法，能轻松解决时间解析、转换、计算等常见需求。本文将系统梳理datetime模块的常用功能，从基础到进阶，让你彻底掌握时间处理技巧。

一、核心类：datetime 模块的 "四大金刚"

datetime模块包含四个核心类，分别处理不同粒度的时间信息：

类名	功能描述	示例
`date`	处理日期（年、月、日）	`date(2023, 10, 1)` → 2023 年 10 月 1 日
`time`	处理时间（时、分、秒、微秒）	`time(15, 30, 45)` → 15 时 30 分 45 秒
`datetime`	处理日期 + 时间（最常用）	`datetime(2023, 10, 1, 15, 30, 45)`
`timedelta`	表示时间间隔（用于时间加减）	`timedelta(days=3)` → 3 天

二、获取当前时间：datetime.now () 的妙用

获取当前日期和时间是最基础的操作，datetime.now() 可直接返回当前本地时间：

from datetime import datetime, date, time
# 1. 获取当前日期+时间（datetime对象）
now = datetime.now()
print(now)  # 输出：2023-10-01 15:30:45.123456
print(type(now))  # 输出：<class 'datetime.datetime'>
# 2. 单独获取当前日期（date对象）
today = date.today()
print(today)  # 输出：2023-10-01
# 3. 单独获取当前时间（time对象）
current_time = datetime.now().time()
print(current_time)  # 输出：15:30:45.123456

datetime.now() 包含年、月、日、时、分、秒、微秒；
可通过 datetime.utcnow() 获取当前 UTC 时间（世界协调时间）。

三、时间对象的属性与转换

datetime、date、time 对象提供了丰富的属性，可直接获取年、月、日等信息，也能转换为字符串：

1. 访问时间属性

dt = datetime(2023, 10, 1, 15, 30, 45)
# 获取年、月、日
print(dt.year)   # 2023
print(dt.month)  # 10
print(dt.day)    # 1
# 获取时、分、秒、微秒
print(dt.hour)   # 15
print(dt.minute) # 30
print(dt.second) # 45
print(dt.microsecond)  # 0（手动创建时未指定，默认为0）

2. 转换为字符串（格式化输出）

用 strftime(format) 方法将时间对象转为自定义格式的字符串（format 为格式化符号）：

dt = datetime(2023, 10, 1, 15, 30, 45)
# 常用格式化符号
print(dt.strftime("%Y-%m-%d"))       # 2023-10-01（年-月-日）
print(dt.strftime("%H:%M:%S"))       # 15:30:45（时:分:秒，24小时制）
print(dt.strftime("%Y年%m月%d日 %H:%M"))  # 2023年10月01日 15:30
print(dt.strftime("%A, %B %d, %Y"))  # Sunday, October 01, 2023（星期、月份全称）

常用格式化符号表：

符号	含义	示例
%Y	4 位年份	2023
%m	2 位月份（01-12）	10
%d	2 位日期（01-31）	01
%H	24 小时制小时（00-23）	15
%I	12 小时制小时（01-12）	03
%M	2 位分钟（00-59）	30
%S	2 位秒数（00-59）	45
%a	星期缩写（如 Sun）	Sun
%A	星期全称（如 Sunday）	Sunday
%b	月份缩写（如 Oct）	Oct
%B	月份全称（如 October）	October

3. 字符串转时间对象（解析）

用 strptime(date_string, format) 方法将字符串解析为时间对象（format 需与字符串格式一致）：

# 解析日期字符串
date_str = "2023-10-01"
dt = datetime.strptime(date_str, "%Y-%m-%d")
print(dt)  # 输出：2023-10-01 00:00:00（时间部分默认00:00:00）
# 解析带时间的字符串
datetime_str = "2023-10-01 15:30:45"
dt = datetime.strptime(datetime_str, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(dt)  # 输出：2023-10-01 15:30:45

若字符串格式与 format 不匹配，会报 ValueError，需确保格式一致。

四、时间计算：timedelta 的灵活运用

timedelta 表示时间间隔，可与 datetime 对象进行加减运算，实现 “多少天后 / 前的时间” 等需求：

1. 创建 timedelta 对象

from datetime import timedelta
# 常用参数：days, seconds, minutes, hours, weeks
delta1 = timedelta(days=3)         # 3天
delta2 = timedelta(hours=12)       # 12小时
delta3 = timedelta(weeks=1, days=2)  # 1周+2天=9天

2. 时间加减运算

now = datetime.now()
# 计算3天后的时间
future = now + timedelta(days=3)
print(f"3天后：{future.strftime('%Y-%m-%d')}")
# 计算1小时30分钟前的时间
past = now - timedelta(hours=1, minutes=30)
print(f"1小时30分钟前：{past.strftime('%H:%M')}")
# 两个datetime对象相减，得到timedelta
delta = future - now
print(f"时间间隔：{delta.days}天 {delta.seconds//3600}小时")  # 3天 0小时

3. 实用场景：计算两个日期相差的天数

date1 = date(2023, 1, 1)
date2 = date(2023, 12, 31)
delta = date2 - date1
print(f"2023年共有{delta.days}天")  # 输出：364（2023不是闰年）

五、日期的替换与调整

datetime 对象是不可变的，但可通过 replace() 方法创建修改后的新对象：

dt = datetime(2023, 10, 1, 15, 30)
# 替换年份和月份
new_dt = dt.replace(year=2024, month=1)
print(new_dt)  # 2024-01-01 15:30:00
# 替换时间为0点0分
midnight = dt.replace(hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0)
print(midnight)  # 2023-10-01 00:00:00

六、时区处理（进阶）

默认情况下，datetime 不包含时区信息（ naive 时间），处理跨时区时间需用 pytz 库或 Python 3.9+ 的 zoneinfo 模块（推荐）：

1. 用 zoneinfo 处理时区（Python 3.9+）

from datetime import datetime
from zoneinfo import ZoneInfo  # 需Python 3.9+
# 创建带时区的datetime对象
# 北京时间（Asia/Shanghai）
beijing_time = datetime(2023, 10, 1, 8, 0, tzinfo=ZoneInfo("Asia/Shanghai"))
# 纽约时间（America/New_York）
newyork_time = datetime(2023, 10, 1, 8, 0, tzinfo=ZoneInfo("America/New_York"))
print(f"北京时间：{beijing_time}")  # 2023-10-01 08:00:00+08:00
print(f"纽约时间：{newyork_time}")  # 2023-10-01 08:00:00-04:00
# 转换为UTC时间
utc_time = beijing_time.astimezone(ZoneInfo("UTC"))
print(f"对应的UTC时间：{utc_time}")  # 2023-09-30 23:00:00+00:00

2. 时区转换

# 将纽约时间转换为北京时间
beijing_from_newyork = newyork_time.astimezone(ZoneInfo("Asia/Shanghai"))
print(f"纽约时间{newyork_time.strftime('%H:%M')} 对应北京时间：{beijing_from_newyork.strftime('%H:%M')}")
# 输出：纽约时间08:00 对应北京时间20:00（时差12小时）

七、常见错误与解决方案

错误：字符串解析格式不匹配

# 错误示例：字符串是"10/01/2023"，格式用了"%Y-%m-%d"
datetime.strptime("10/01/2023", "%Y-%m-%d")  # ValueError
# 正确：格式改为"%m/%d/%Y"
datetime.strptime("10/01/2023", "%m/%d/%Y")  # 2023-10-01 00:00:00

错误：datetime 对象不可直接修改

dt = datetime(2023, 10, 1)
dt.year = 2024  # AttributeError: can't set attribute
# 正确：用replace()
dt = dt.replace(year=2024)

错误：不同时区的时间直接比较

# 避免直接比较naive时间（无时区）和aware时间（有时区）
naive_dt = datetime(2023, 10, 1)
aware_dt = datetime(2023, 10, 1, tzinfo=ZoneInfo("UTC"))
naive_dt == aware_dt  # 报错：TypeError: can't compare offset-naive and offset-aware datetimes

总结

datetime模块是 Python 处理时间的 “瑞士军刀”，核心功能包括：

用datetime.now()获取当前时间；
用strftime()和strptime()实现时间与字符串的转换；
用timedelta进行时间加减计算；
用replace()调整日期或时间；
用zoneinfo（或pytz）处理时区问题。

掌握这些方法，能轻松应对日志记录、日程计算、数据时间戳解析等常见场景。建议根据具体需求选择合适的类（datetime最常用），并注意字符串格式与时间对象的转换细节。

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