datetime 模块 vs. datetime 类

要分清两个概念：

1. datetime 模块：这是 Python 标准库中的一个模块，它包含了处理日期和时间的各种类和函数，你可以通过 import datetime 来导入它。
2. datetime 类：这是 datetime 模块中最核心、最常用的一个类，它同时包含了日期（年、月、日）和时间（时、分、秒、微秒）信息。

我们使用 from datetime import datetime 来直接导入 datetime 类，这样写起来更方便。

创建 datetime 对象

创建 datetime 对象主要有两种方式。

使用 datetime() 构造函数

你可以直接传入年、月、日、时、分、秒、微秒等参数来创建一个具体的 datetime 对象。

from datetime import datetime
# 创建一个 datetime 对象
# 格式: datetime(年, 月, 日, 时, 分, 秒, 微秒)
dt = datetime(2025, 10, 26, 10, 30, 0, 500000)
print(dt)
# 输出: 2025-10-26 10:30:00.500000
# 如果不提供时间部分，默认为 00:00:00
dt_date_only = datetime(2025, 10, 26)
print(dt_date_only)
# 输出: 2025-10-26 00:00:00

从字符串解析（最常用）

当你从文件、数据库或用户输入中获取日期时间字符串时，需要将其解析为 datetime 对象才能进行操作，这需要用到 strptime() 方法（parse time 的缩写）。

from datetime import datetime
# 定义一个日期时间字符串
date_string = "2025-10-26 15:45:30"
# 使用 strptime 解析字符串
# 第一个参数是字符串，第二个参数是格式化代码
dt_from_string = datetime.strptime(date_string, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(dt_from_string)
# 输出: 2025-10-26 15:45:30
# 其他格式的例子
dt_iso = datetime.fromisoformat("20251026T154530") # ISO 8601 格式
print(dt_iso)
# 输出: 2025-10-26 15:45:30

获取当前时间

使用 datetime.now() 可以获取当前的本地时间，使用 datetime.utcnow() 可以获取当前的 UTC（协调世界时）时间。

from datetime import datetime
# 获取当前本地时间
now = datetime.now()
print(f"当前本地时间: {now}")
# 输出可能为: 当前本地时间: 2025-10-27 10:05:22.123456
# 获取当前 UTC 时间
now_utc = datetime.utcnow()
print(f"当前 UTC 时间: {now_utc}")
# 输出可能为: 当前 UTC 时间: 2025-10-27 02:05:22.123456 (根据时区不同)

datetime 对象的属性

一旦你有了 datetime 对象，就可以轻松访问它的各个组成部分。

from datetime import datetime
dt = datetime(2025, 10, 26, 15, 45, 30, 123456)
print(f"年份: {dt.year}")
print(f"月份: {dt.month}")
print(f"日期: {dt.day}")
print(f"小时: {dt.hour}")
print(f"分钟: {dt.minute}")
print(f"秒: {dt.second}")
print(f"微秒: {dt.microsecond}")
print(f"星期几 (0是周一, 6是周日): {dt.weekday()}") # 注意：weekday() 返回 0-6
print(f"星期几 (1是周一, 7是周日): {dt.isoweekday()}") # isoweekday() 返回 1-7
print(f"ISO 8601 格式的年份和周数: {dt.isocalendar()}") # 返回一个元组 (year, week, weekday)

格式化输出（strftime）

strftime (format time) 方法可以将 datetime 对象格式化为你想要的字符串。

from datetime import datetime
dt = datetime(2025, 10, 26, 15, 45, 30)
# 常用格式化代码
# %Y: 四位数年份 (e.g., 2025)
# %m: 两位数月份 (01-12)
# %d: 两位数日期 (01-31)
# %H: 24小时制小时 (00-23)
# %I: 12小时制小时 (01-12)
# %M: 两位数分钟 (00-59)
# %S: 两位数秒 (00-59)
# %A: 星期全名 (e.g., Thursday)
# %a: 星期缩写 (e.g., Thu)
# %B: 月份全名 (e.g., October)
# %b: 月份缩写 (e.g., Oct)
# 格式化为常见的字符串
formatted_date_1 = dt.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(formatted_date_1)
# 输出: 2025-10-26 15:45:30
formatted_date_2 = dt.strftime("%Y年%m月%d日 %A")
print(formatted_date_2)
# 输出: 2025年10月26日 Thursday

datetime 对象的运算

datetime 对象支持与 timedelta 对象的加减运算，这是进行时间计算的关键。

timedelta 类

timedelta 表示一个时间差或持续时间，你可以创建代表天、秒、毫秒、微秒、分钟、小时、周的 timedelta 对象。

from datetime import datetime, timedelta
now = datetime.now()
# 创建一个时间差对象
# timedelta(天, 秒, 微秒, 毫秒, 分钟, 小时, 周)
delta = timedelta(days=5, hours=3, minutes=30)
# 计算 5天3小时30分钟后的时间
future_time = now + delta
print(f"未来时间: {future_time}")
# 计算 10天前的时间
past_time = now - timedelta(weeks=2)
print(f"过去时间: {past_time}")
# 两个 datetime 对象相减，得到一个 timedelta 对象
time_diff = future_time - past_time
print(f"时间差: {time_diff}")
print(f"时间差的天数: {time_diff.days}")
print(f"时间差的秒数: {time_diff.seconds}") # 注意：只返回剩余部分的秒数，不包括整天对应的秒数

与时间戳的转换

时间戳（Timestamp）是指从 1970年1月1日 00:00:00 UTC（称为“纪元”）开始经过的总秒数。

from datetime import datetime
# 获取当前时间戳
timestamp = datetime.now().timestamp()
print(f"当前时间戳: {timestamp}")
# 将时间戳转换为 datetime 对象
# datetime.fromtimestamp() 返回本地时间
dt_from_timestamp = datetime.fromtimestamp(timestamp)
print(f"从时间戳转换来的本地时间: {dt_from_timestamp}")
# 使用 utcfromtimestamp() 获取 UTC 时间
dt_utc_from_timestamp = datetime.utcfromtimestamp(timestamp)
print(f"从时间戳转换来的 UTC 时间: {dt_utc_from_timestamp}")

时区处理（重要）

datetime 模块本身不包含时区信息的对象，但 datetime 模块提供了一个名为 timezone 的类来处理时区，更常用的是第三方库 pytz 或 Python 3.9+ 内置的 zoneinfo。

使用 datetime.timezone (简单时区)

from datetime import datetime, timezone, timedelta
# 创建一个带有时区的 datetime 对象
# 使用 timezone(timedelta(hours=...)) 来创建一个固定的时区偏移
tz_utc_plus_8 = timezone(timedelta(hours=8)) # 北京时间 (UTC+8)
# 为当前时间指定时区
now_with_tz = datetime.now(tz_utc_plus_8)
print(f"带有时区的当前时间: {now_with_tz}")
# 输出可能为: 2025-10-27 18:05:22.123456+08:00

使用 zoneinfo (Python 3.9+ 推荐方式)

zoneinfo 是 Python 3.9 引入的官方时区库，使用 IANA 时区数据库（如 "Asia/Shanghai", "America/New_York"），比 pytz 更现代化。

# 需要 Python 3.9+
from datetime import datetime
from zoneinfo import ZoneInfo
# 创建一个带有时区的 datetime 对象
tz_sh = ZoneInfo("Asia/Shanghai") # 上海时区 (UTC+8)
tz_ny = ZoneInfo("America/New_York") # 纽约时区 (UTC-4 或 UTC-5)
now_sh = datetime.now(tz_sh)
print(f"上海当前时间: {now_sh}")
now_ny = datetime.now(tz_ny)
print(f"纽约当前时间: {now_ny}")
# 时区转换
# 将上海时间转换为纽约时间
ny_time_from_sh = now_sh.astimezone(tz_ny)
print(f"上海时间转换到纽约时区: {ny_time_from_sh}")

总结表格

希望这份详细的讲解能帮助你完全掌握 Python 的 datetime 类型！