python标准库datetime的astimezone设置时区遇到的坑及解决

2024-04-02 19:55

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datetime的astimezone设置时区遇到的坑

datetime有四个主要的模块：

1、date 处理年、月、日。
2、time 处理时、分、秒和分数。
3、datetime 处理日期和时间同时出现的情况。
4、timedelta 处理日期和/ 或时间间隔。

1、datetime 获取当前的本地日期和UTC日期

# 从 datetime 中导入 datetime 模块。
from datetime import datetime
 
 
utc_time = datetime.utcnow()    # utcnow()获取世界标准时间。
print(f'1、UTC时间为：{utc_time}')
 
local_time = datetime.now()     # now() 获取本地时间。
print(f'1、本地时间为：{local_time}')

运行结果为：

1、UTC时间为：2019-06-26 10:58:24.730439

1、本地时间为：2019-06-26 18:58:24.730439

可以看出本地时间早于UTC世界标准时间8小时。

2、现在定义时区对象

利用 timezone() 可以设置时区对象，里面参数可由和 timedelta() 提供。

timedelta() 是用来实现对日期的加减。

参数如下：

timedelta([days[, seconds[, microseconds[, milliseconds[, minutes[, hours[, weeks]]]]]]])

从构造函数的定义中可以看出，所有参数都是可选的，并且默认都是0。

from datetime import timezone, timedelta
 
beijing = timezone(timedelta(hours=8))
print(f'1、北京时区为：{beijing}')
 
Tokyo = timezone(timedelta(hours=9))
print(f'2、东京时区为：{Tokyo}')
 
New_York = timezone(timedelta(hours=-4))
print(f'3、纽约时区为：{New_York}')
 
utc = timezone.utc
print(f'4、世界标准时区为：{utc}')

运行结果为：

1、北京时区为：UTC+08:00

2、东京时区为：UTC+09:00

3、纽约时区为：UTC-04:00

4、世界标准时区为：UTC

可以看出定义的时区都是在 UTC时区基础上进行的加或减操作。

3、现在在 UTC 的时间基础上，用 astimezone() 修改时区

1）下面是错误示范：

utc_time = datetime.utcnow()
print(f'UTC时间为：{utc_time}')
print(f'本地时间为：{datetime.now()}')
 
time_beijing = utc_time.astimezone(beijing)
time_tokyo = utc_time.astimezone(Tokyo)
time_newyork = utc_time.astimezone(New_York)
 
print('1、更改时区为北京后的时间：', time_beijing)
print('2、更改时区为东京后的时间：', time_tokyo)
print('3、更改时区为纽约后的时间：', time_newyork)

运行结果如下：

UTC时间为：2019-06-26 11:55:18.150625
本地时间为：2019-06-26 19:55:18.150625

1、更改时区为北京后的时间： 2019-06-26 11:55:18.150625+08:00 # 后面的 +08:00 只是显示时区，
# 这里表示的时间就是 11 点，而不是加了 8 后的 19 点。
2、更改时区为东京后的时间： 2019-06-26 12:55:18.150625+09:00 # 东京时间早于北京时间1小时。
3、更改时区为纽约后的时间： 2019-06-25 23:55:18.150625-04:00 # 纽约时间晚于北京时间12小时。

可以看出运行结果的北京时间和本地时间差了 8 小时和 UTC 时间是一样的。说明这样的时区调整结果是不对的。

正常情况，北京时间应该和本地时间一样。

# 用 tzinfo 查看 utc_time 时区属性

print(utc_time.tzinfo)

结果为：None。可知上面日期错误的原因是：

用 astimezone() 对 utc_time 的时区属性进行修改时，因为utc_time的时区属性为None，所以模块会把 utc_time 的时区默认为本地时区。

因为本地时区就是 UTC+08:00，所以当用 time_beijing = utc_time.astimezone(beijing) 进行修改时，时区是不会改动仍是 2019-06-26 11:55:18.150625 只是后面加了 +08:00。

用 time_tokyo = utc_time.astimezone(Tokyo) 进行修改时，会先把时区变成 UTC 时间：2019-06-26 3:55:18.150625+00:00，再加上东京的时区，变为：2019-06-26 12:55:18.150625+09:00。

2）、正确的时区转换

先把 utc_time 利用 replace(tzinfo=时区对象) 强制更改时区属性：

utc_time = datetime.utcnow()    # 获取当前 UTC 时间
print(f'UTC时间为：{utc_time}')
local_time = datetime.now()     # 获取当前本地时间
print(f'本地时间为：{local_time}')
 
utc = timezone.utc                                  # 获取 UTC 的时区对象
utc_time = datetime.utcnow().replace(tzinfo=utc)    # 强制转换加上 UTC 时区。此处敲黑板，需要特别注意。
                                                    # replace的tzinfo参数为时区对象，所以
                                                    # 也可以这样 replace(tzinfo=timezone(timedelta(hours=0))
print(f'1、强制更改后的UTC时间为：{utc_time}')
 
time_beijing = utc_time.astimezone(beijing)
time_newyork = utc_time.astimezone(New_York)
time_tokyo = utc_time.astimezone(Tokyo)
print('2、更改时区为北京后的时间：', time_beijing)
print('3、获取时区信息：', time_beijing.tzinfo)
print('4、更改时区为东京后的时间：', time_tokyo)
print('5、获取时区信息：', time_tokyo.tzinfo)
print('6、更改时区为纽约后的时间：', time_newyork)
print('7、获取时区信息：', time_newyork.tzinfo)

运行结果为：

UTC时间为：2019-06-26 12:29:10.178907
本地时间为：2019-06-26 20:29:10.178907

1、强制更改后的UTC时间为：2019-06-26 12:29:10.178907+00:00 # 这里为上面的UTC时间加上了 +00：00
2、更改时区为北京后的时间： 2019-06-26 20:29:10.178907+08:00 # 此时的北京时间就和上面的本地时间一样了。
3、获取时区信息： UTC+08:00
4、更改时区为东京后的时间： 2019-06-26 21:29:10.178907+09:00 # 东京时间比北京时间早1小时，也正常。
5、获取时区信息： UTC+09:00
6、更改时区为纽约后的时间： 2019-06-26 08:29:10.178907-04:00 # 纽约时间比UTC时间晚4小时，也是正常的。
7、获取时区信息： UTC-04:00

注：astimezone（）修改时区会对应的调整日期和时间。

replace(tzinfo=时区) 只是修改时区属性，不会修改日期和时间。

此时如果用 timestamp() 把日期转换为时间戳，那么它们三个的时间戳应该都一样的，即：

time_beijing.timestamp() == time_tokyo.timestamp() == time_newyork.timestamp()

因为这三个时间只是不同时区的表示方法，对应的都是当时的那一刻时间。

python2和python3的datetime时区问题:timezone时间转换

1.python2.7

python2.7的datetime包没有timezone类，用第三方包解决

pip install pytz
import pytz  
from datetime import datetime
 
u = datetime.utcnow()
u = u.replace(tzinfo=pytz.utc) #NOTE: it works only with a fixed utc offset
 
print(u)   # prints UTC time
>>> '2020-10-23 06:33:19+00:00'
print(u.astimezone(pytz.timezone("America/New_York")))     # prints another timezone
>>> '2020-10-23 02:33:19-04:00'
 
t = datetime.now(tz=pytz.timezone('Asia/Shanghai')
print(t)
>>> '2020-10-23 14:33:19+08:00'
print(t.astimezone(pytz.timezone("America/New_York")))
>>> '2020-10-23 02:33:19-04:00'
 
t = datetime.now()
print(t)
>>> '2020-10-23 14:33:19'
print(t.astimezone(pytz.timezone("America/New_York")))
>>> ValueError: astimezone() cannot be applied to a naive datetime

datetime.replace(tzinfo=tz) 将timezone信息赋给datetime，而不改变日期的值,datetime从一个无时区的状态变成有时区的状态
datetime.astimezone(tzinfo=tz) 时区转换，datetine转换成新时区的值，执行此方法的datetime必须声明过timezone，否则会报cannot apply to a naive datetime

2. python3

python3.2之后的datetime包引入了timezone的类

from datetime import datetime, timedelta, timezone
 
u = datetime.utcnow()
u = u.replace(tzinfo=timezone.utc) #NOTE: it works only with a fixed utc offset
 
print(u)   # prints UTC time
>>> '2020-10-23 06:33:19+00:00'
print(u.astimezone(timezone(timedelta(hours=-4), "America/New_York")))    # prints another timezone
>>> '2020-10-23 02:33:19-04:00'