Python 时间处理详解

发布于：2025-08-18 ⋅ 阅读:(14) ⋅ 点赞:(0)

Python 的时间处理功能超级实用，不管你是想记录程序运行时间、处理日期数据，还是做个倒计时小工具，Python 都提供了好用的模块，比如 time、datetime 和 dateutil。这篇文章会带你从基础到进阶，逐步搞懂 Python 的时间处理！

参考文章：Python 内置模块 datetime | 简单一点学习 easyeasy.me

1. 时间处理的基础概念

什么是时间戳、日期和时间？

时间戳是个大整数，表示从 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC（Unix 纪元）到现在的秒数。日期和时间就更好理解了，比如“2025年8月17日 18:04”就是日期和时间的组合。Python 提供了好几个模块来处理这些东西，核心是 time 和 datetime。

Python 的时间相关模块简介

  • time 模块：适合低级别的时间操作，比如获取时间戳、暂停程序。
  • datetime 模块：功能强大，适合处理日期、时间、时区等。
  • dateutil 模块：第三方库，解析复杂日期字符串和高级运算很方便。
  • pytz 模块：专门用来处理时区。

先装好需要的库，尤其是 dateutil 和 pytz：

pip install python-dateutil pytz

2. 用 time 模块处理时间

time 模块是 Python 的基础时间模块，简单粗暴，适合快速搞定时间戳和基本时间操作。

获取当前时间和时间戳

用 time.time() 获取当前时间戳，单位是秒：

import time

# 获取当前时间戳
timestamp = time.time()
print(f"当前时间戳: {timestamp}")

# 转成人类能看懂的时间
local_time = time.localtime(timestamp)
print(f"本地时间: {local_time}")

输出可能是：

当前时间戳: 1745089440.123456
本地时间: time.struct_time(tm_year=2025, tm_mon=8, tm_mday=17, tm_hour=18, tm_min=4, tm_sec=0, ...)

time.localtime() 返回一个结构体，包含年、月、日、小时等信息。如果想要 UTC 时间，用 time.gmtime()。

格式化时间字符串

直接看 struct_time 有点晕，我们可以用 time.strftime() 把时间转成好看的字符串：

import time

# 当前时间转成字符串
formatted_time = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime())
print(f"格式化时间: {formatted_time}")

输出：

格式化时间: 2025-08-17 18:04:00

格式化符号常见的有：

  • %Y：四位年份（2025）
  • %m：两位月份（08）
  • %d：两位日期（17）
  • %H：24小时制小时（18）
  • %M：分钟（04）
  • %S：秒（00）

暂停程序（sleep）

想让程序歇一会儿？用 time.sleep()，单位是秒：

import time

print("开始")
time.sleep(2)  # 暂停 2 秒
print("2秒后")

3. 用 datetime 模块处理日期和时间

datetime 模块功能更强大，适合复杂的日期和时间操作。它包含几个核心类：

  • datetime.date：处理日期（年月日）
  • datetime.time：处理时间（时分秒）
  • datetime.datetime：日期 + 时间
  • datetime.timedelta：时间差

创建和操作日期对象

创建日期对象很简单：

from datetime import date, datetime

# 今天的日期
today = date.today()
print(f"今天是: {today}")

# 自定义日期
my_birthday = date(2025, 8, 17)
print(f"我的生日: {my_birthday}")

输出：

今天是: 2025-08-17
我的生日: 2025-08-17

datetime 对象可以同时处理日期和时间：

from datetime import datetime

# 当前日期和时间
now = datetime.now()
print(f"现在是: {now}")

# 自定义日期时间
party_time = datetime(2025, 12, 31, 23, 59, 59)
print(f"派对时间: {party_time}")

输出：

现在是: 2025-08-17 18:04:00.123456
派对时间: 2025-12-31 23:59:59

时间运算（加减时间）

用 timedelta 做时间加减法，超级方便：

from datetime import datetime, timedelta

now = datetime.now()
print(f"现在: {now}")

# 加 3 天
three_days_later = now + timedelta(days=3)
print(f"3天后: {three_days_later}")

# 减 2 小时
two_hours_ago = now - timedelta(hours=2)
print(f"2小时前: {two_hours_ago}")

输出：

现在: 2025-08-17 18:04:00.123456
3天后: 2025-08-20 18:04:00.123456
2小时前: 2025-08-17 16:04:00.123456

格式化日期和时间

datetime 对象的 strftime 方法和 time 模块的格式化类似：

from datetime import datetime

now = datetime.now()
formatted = now.strftime("%Y年%m月%d日 %H:%M:%S")
print(f"格式化: {formatted}")

输出：

格式化: 2025年08月17日 18:04:00

反过来，把字符串转回 datetime 对象用 strptime：

from datetime import datetime

date_str = "2025-08-17 18:04:00"
parsed_date = datetime.strptime(date_str, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(f"解析后的时间: {parsed_date}")

时区处理

时区是个容易踩坑的地方，用 pytz 模块可以轻松搞定：

from datetime import datetime
import pytz

# 当前时间（带时区）
tz = pytz.timezone("Asia/Shanghai")
now_shanghai = datetime.now(tz)
print(f"上海时间: {now_shanghai}")

# 转到纽约时间
tz_ny = pytz.timezone("America/New_York")
now_ny = now_shanghai.astimezone(tz_ny)
print(f"纽约时间: {now_ny}")

输出：

上海时间: 2025-08-17 18:04:00+08:00
纽约时间: 2025-08-17 06:04:00-04:00

4. 用 dateutil 模块扩展功能

dateutil 是个超级好用的第三方库，适合处理复杂或不规则的日期时间。

解析模糊日期字符串

dateutil.parser 能解析各种奇奇怪怪的日期字符串：

from dateutil.parser import parse

# 解析各种格式
dates = [
    "2025-08-17",
    "Aug 17, 2025",
    "17/08/2025",
    "2025.08.17 18:04"
]

for d in dates:
    parsed = parse(d)
    print(f"解析 {d}: {parsed}")

输出：

解析 2025-08-17: 2025-08-17 00:00:00
解析 Aug 17, 2025: 2025-08-17 00:00:00
解析 17/08/2025:  accepte2025-08-17 00:00:00
解析 2025.08.17 18:04: 2025-08-17 18:04:00

处理复杂的日期运算

dateutil 的 relativedelta 比 timedelta 更灵活，支持按月、年运算：

from datetime import datetime
from dateutil.relativedelta import relativedelta

now = datetime.now()
print(f"现在: {now}")

# 加 1 年 2 个月
future = now + relativedelta(years=1, months=2)
pgprint(f"1年2个月后: {future}")

输出：

现在: 2025-08-17 18:04:00.123456
1年2个月后: 2026-10-17 18:04:00.123456

5. 常见时间处理场景

计算程序运行时间

想知道代码跑了多久？用 time.perf_counter()：

import time

start = time.perf_counter()
# 模拟耗时操作
time.sleep(1)
end = time.perf_counter()

print(f"程序运行时间: {end - start:.2f} 秒")

输出：

程序运行时间: 1.00 秒

处理文件时间戳

检查文件的创建或修改时间：

import os
from datetime import datetime

file_path = "example.txt"
# 创建一个文件
with open(file_path, "w") as f:
    f.write("Hello!")

# 获取文件的修改时间
mtime = os.path.getmtime(file_path)
mtime_dt = datetime.fromtimestamp(mtime)
print(f"文件最后修改时间: {mtime_dt}")

定时任务示例

用 time.sleep 实现简单的定时任务：

import time
from datetime import datetime

def task():
    print(f"任务执行时间: {datetime.now()}")

# 每 5 秒执行一次任务，运行 3 次
for _ in range(3):
    task()
    time.sleep(5)

6. 注意事项和最佳实践

时区问题怎么破？

  • 总是用 pytz 处理时区，避免硬编码时间偏移。
  • 保存时间时，尽量用 UTC，显示时再转本地时间。
  • 注意夏令时（DST），用 pytz 的 normalize 方法处理。

性能优化小技巧

  • 用 time.perf_counter() 而不是 time.time() 来测运行时间，精度更高。
  • 批量处理日期时，尽量复用 datetime 对象，避免重复创建。
  • 解析大量日期字符串时，dateutil.parser 可能比 datetime.strptime 慢，优先用后者如果格式固定。

常见错误和解决方案

  • 错误：字符串格式不匹配
    比如 datetime.strptime("2025-08-17", "%Y/%m/%d") 会报错。检查格式字符串是否正确。
  • 错误：时区未设置
    用 datetime.now() 拿到的时间没有时区信息，改用 datetime.now(pytz.UTC)。
  • 错误：时间戳溢出
    32 位系统可能在 2038 年后溢出，尽量用 64 位 Python。

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