很久以前,我们中的一人(Lacey)花了一个多小时盯着 Python 文档 中的表格,该表格描述了日期和时间格式化字符串。我很难理解其中一个特定的难题,因为我试图编写代码将来自 API 的 datetime 字符串转换为 Python datetime 对象,所以我寻求了帮助。
“你为什么不直接使用 dateutil
?”有人问。
读者,如果你从本月的 Python 专栏中只学到一件事,那就是将 datetime 字符串转换为 datetime 对象有比 datetime
的 strptime
更简单的方法,我们就会认为自己是成功的。
但除了轻松地将字符串转换为更有用的 Python 对象之外,还有许多库提供了有用的方法和工具,可以更轻松地管理时间测试、将时间转换为不同的时区、以人类可读的格式传递时间信息等等。如果这是你第一次涉足 Python 中的日期和时间,请休息一下并阅读如何在 Python 中处理日期和时间。要理解为什么在编程中处理日期和时间很困难,请阅读 程序员对时间的错误认知。
本文将向你介绍
请随意跳过你已经熟悉的库,专注于你陌生的库。
内置的datetime 模块
在深入研究其他库之前,让我们回顾一下如何使用 datetime
模块将日期字符串转换为 Python datetime 对象。
假设我们从 API 收到此日期字符串,并且需要它作为 Python datetime 对象存在
2018-04-29T17:45:25Z
此字符串包括
- YYYY-MM-DD 格式的日期
- 字母“T”表示时间即将到来
- HH:II:SS 格式的时间
- 时区指示符“Z”,表示此时间为 UTC (阅读更多关于 datetime 字符串格式的信息)
要使用 datetime
模块将此字符串转换为 Python datetime 对象,你将从
开始。strptime
datetime.strptime
接受日期字符串和格式化字符,并返回 Python datetime 对象。
我们必须手动将 datetime 字符串的每个部分转换为 Python 的 datetime.strptime
可以理解的适当格式化字符串。四位数的年份用 %Y
表示。两位数的月份是 %m
。两位数的日期是 %d
。24 小时制的小时是 %H
,零填充的分钟是 %M
。零填充的秒是 %S
。
需要仔细查看 文档 中的表格才能得出这些结论。
由于字符串中的“Z”表示此 datetime 字符串位于 UTC 中,因此我们可以忽略格式化中的这一点。(现在,我们暂时不考虑时区。)
此转换的代码如下所示
$ from datetime import datetime
$ datetime.strptime('2018-04-29T17:45:25Z', '%Y-%m-%dT%H:%M:%SZ')
datetime.datetime(2018, 4, 29, 17, 45, 25)
格式化字符串难以阅读和理解。我必须手动考虑原始字符串中的字母“T”和“Z”,以及标点符号和格式化字符串,如 %S
和 %m
。不太熟悉 datetime 的人阅读我的代码可能会觉得难以理解,即使其含义已得到充分记录,因为它难以阅读。
让我们看看其他库如何处理这种转换。
Dateutil
dateutil
模块 提供了 datetime
模块的扩展。
为了继续上面的解析示例,使用 dateutil
实现相同的结果要简单得多
$ from dateutil.parser import parse
$ parse('2018-04-29T17:45:25Z')
datetime.datetime(2018, 4, 29, 17, 45, 25, tzinfo=tzutc())
如果包含时区,dateutil
解析器将自动返回字符串的时区。由于我们的时区是 UTC,你可以看到返回的 datetime 对象是 UTC。如果你希望 parse
完全忽略时区信息并返回一个朴素的 datetime 对象,你可以将参数 ignoretz=True
传递给 parse
,如下所示
$ from dateutil.parser import parse
$ parse('2018-04-29T17:45:25Z', ignoretz=True)
datetime.datetime(2018, 4, 29, 17, 45, 25)
Dateutil 还可以解析更易于人类阅读的日期字符串
$ parse('April 29th, 2018 at 5:45 pm')
datetime.datetime(2018, 4, 29, 17, 45)
dateutil
还提供诸如 relativedelta
之类的工具,用于计算两个 datetime 之间的时间差或向 datetime 添加/删除时间,rrule
用于创建重复出现的 datetime,以及 tz
用于处理时区,以及其他工具。
Arrow
Arrow 是另一个库,其目标是使操作、格式化和以其他方式处理日期和时间对人类更加友好。它包含 dateutil
,并且根据其 文档,旨在“帮助你使用更少的导入和更少的代码来处理日期和时间。”
为了回到我们的解析示例,以下是如何使用 Arrow 将日期字符串转换为 Arrow datetime 类的实例
$ import arrow
$ arrow.get('2018-04-29T17:45:25Z')
<Arrow [2018-04-29T17:45:25+00:00]>
你还可以在 get()
的第二个参数中指定格式,就像使用 strptime
一样,但 Arrow 会尽力自行解析你提供的字符串。get()
返回 Arrow datetime 类的实例。要使用 Arrow 获取 Python datetime 对象,请链接 datetime
如下
$ arrow.get('2018-04-29T17:45:25Z').datetime
datetime.datetime(2018, 4, 29, 17, 45, 25, tzinfo=tzutc())
使用 Arrow datetime 类的实例,你可以访问 Arrow 的其他有用方法。例如,它的 humanize()
方法将 datetime 转换为人类可读的短语,如下所示
$ import arrow
$ utc = arrow.utcnow()
$ utc.humanize()
'seconds ago'
在 Arrow 的 文档 中阅读更多关于 Arrow 有用方法的信息。
Moment
Moment 的创建者认为它是“alpha 质量”,但即使它处于早期阶段,它也很受欢迎,我们想提及它。
Moment 将字符串转换为更有用内容的方法很简单,类似于我们之前提到的库
$ import moment
$ moment.date('2018-04-29T17:45:25Z')
<Moment(2018-04-29T17:45:25)>
与其他库一样,它最初返回其自身 datetime 类的实例。要返回 Python datetime 对象,请添加另一个 date()
调用。
$ moment.date('2018-04-29T17:45:25Z').date
datetime.datetime(2018, 4, 29, 17, 45, 25, tzinfo=<StaticTzInfo 'Z'>)
这将把 Moment datetime 类转换为 Python datetime 对象。
Moment 还提供了使用人类可读的语言创建新日期的方法。要创建明天的日期
$ moment.date("tomorrow")
<Moment(2018-04-06T11:24:42)>
它的 add
和 subtract
命令接受关键字参数,使操作日期变得简单。要获得后天,Moment 将使用以下代码
$ moment.date("tomorrow").add(days=1)
<Moment(2018-04-07T11:26:48)>
Maya
Maya 包含了其他流行的库,这些库在 Python 中处理 datetime,包括 Humanize
、pytz
和 pendulum
等。该项目的目标是使人们更容易处理 datetime。
Maya 的 README 包含几个有用的示例。以下是如何使用 Maya 重现之前的解析示例
$ import maya
$ maya.parse('2018-04-29T17:45:25Z').datetime()
datetime.datetime(2018, 4, 29, 17, 45, 25, tzinfo=<UTC>)
请注意,我们必须在 maya.parse()
之后调用 .datetime()
。如果我们跳过此步骤,Maya 将返回 MayaDT
类的实例:<MayaDT epoch=1525023925.0>
。
由于 Maya 融合了许多有用的 datetime 库,因此它可以利用其 MayaDT
类的实例来执行诸如使用 slang_time()
方法将 timedelta 转换为纯语言,并将 datetime 间隔保存在单个类的实例中。以下是如何使用 Maya 将 datetime 表示为人类可读的短语
$ import maya
$ maya.parse('2018-04-29T17:45:25Z').slang_time()
'23 days from now`
显然,slang_time()
的输出将根据你与 datetime 对象的相对接近程度而变化。
Delorean
Delorean,以回到未来电影中的时间旅行汽车命名,特别有助于操作 datetime:将 datetime 转换为其他时区以及添加或减去时间。
Delorean 需要有效的 Python datetime 对象才能工作,因此如果你有需要使用的字符串 datetime,最好与上面提到的库之一结合使用。例如,将 Delorean 与 Maya 一起使用
$ import maya
$ d_t = maya.parse('2018-04-29T17:45:25Z').datetime()
现在,有了可用的 datetime 对象 d_t
,你可以使用 Delorean 执行诸如将 datetime 转换为美国东部时区之类的操作
$ from delorean import Delorean
$ d = Delorean(d_t)
$ d
Delorean(datetime=datetime.datetime(2018, 4, 29, 17, 45, 25), timezone='UTC')
$ d.shift('US/Eastern')
Delorean(datetime=datetime.datetime(2018, 4, 29, 13, 45, 25), timezone='US/Eastern')
看到小时数如何从 17 变为 13 了吗?
你还可以使用自然语言方法来操作 datetime 对象。要获取 2018 年 4 月 29 日(我们一直在使用的日期)之后的下一个星期五
$ d.next_friday()
Delorean(datetime=datetime.datetime(2018, 5, 4, 13, 45, 25), timezone='US/Eastern')
在 Delorean 的 文档 中阅读更多关于 Delorean 的信息。
Freezegun
Freezegun 是一个库,可帮助你在 Python 代码中使用特定的 datetime 进行测试。使用 @freeze_time
装饰器,你可以为测试用例设置特定的日期和时间,并且所有对 datetime.datetime.now()
、datetime.datetime.utcnow()
等的调用都将返回你指定的日期和时间。例如
from freezegun import freeze_time
import datetime
@freeze_time("2017-04-14")
def test():
assert datetime.datetime.now() == datetime.datetime(2017, 4, 14)
要跨时区进行测试,你可以将 tz_offset
参数传递给装饰器。freeze_time
装饰器还接受更简单的语言日期,例如 @freeze_time('April 4, 2017')
。
上面提到的每个库都提供了一组不同的特性和功能。可能很难决定哪一个最适合你的需求。Maya 的创建者 Kenneth Reitz 说:“所有这些项目都相互补充,并且是朋友。”
这些库共享一些功能,但不共享其他功能。有些擅长时间操作,另一些则擅长解析。但是它们都具有使你更轻松地处理日期和时间的目标。下次你发现自己对 Python 的内置 datetime
模块感到沮丧时,我们希望你选择其中一个库进行实验。
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