datetime

datetime是Python处理日期和时间的标准库。

获取当前日期和时间
我们先看如何获取当前日期和时间：

from datetime import datetime
now = datetime.now()    #获取当前datetime
print(now)
print(type(now))
结果 ：
2020-07-08 13:35:00.903533
<class 'datetime.datetime'>

datetime是模块，模块里还有datetime类，通过 from datetime import datetime导入的才是datetime这个类。
如果仅导入 import datetime,则必须引用全名datetime.datetime
datetime.now()返回当前日期，其类型是datetime。

获取指定日期和时间
要指定某个日期和时间，我们直接用参数构造一个datetime

from datetime import datetime
#用指定日期时间创建datetime
dt = datetime(2015, 4, 19,  12, 20)
print(dt)
结果：2015-04-19 12:20:00

datetime转换为timestamp
在计算机中，时间实际上是用数字表示的。我们把1970年 1月1日 00:00:00 UTC+00:00时区的时刻 称为epoch time ， 记为0（1970年以前的时间timestamp为负数），当前时间就是相对于epoch time的秒数，称为timestamp。
timestamp = 0 = 1970-1-1 00:00:00 UTC+0:00 对应的北京时间为
timestamp = 0 = 1970-1-1 00:00:00 UTC+8:00 可见timestamp的值与时区毫无关系，因为timestamp一旦确定 ，其UTC时间就确定了，转换到任意时区的时间也是 完全确定的，这就是为什么计算机存储的当前时间是以timestamp表示的，因为全球各地的计算机在任意时刻的timestamp都是完全相同的（假定时间已校准）。
把一个 datetime类型转换为timestamp只需要简单调用 timestamp（）方法 ：

from  datetime import datetime
#用指定日期时间创建datetime
dt = datetime(2015, 4, 19, 12, 20)
#把datetime转换为timestamp
dt.timestamp()

注意Python的timestamp是一个浮点数。如果有小数位，小数位表示毫秒数。
某些编程语言 （如Java和JavaScript）的timestamp使用整数表示毫秒数，这种 情况下 只需要把timestamp 除以1000就得到 Python 的浮点表示方法。

timestamp转换为datetime
要把 timestamp转换为 datetime,使用datetime提供的 fromtimestamp（）方法：

from  datetime import datetime
t = 1429417200.0
print(datetime.fromtimestamp(t))
print(datetime.utcfromtimestamp(t))

str转换为datetime
很多时候，用户输入的日期和时间是字符串，要处理日期和时间，首先必须把str转换为datetime。转换方法是通过datetime.strptime()实现，需要一个日期和时间的格式化字符串：

from datetime import datetime
cday  = datetime.strptime('2015-6-1 18:19:59', '%Y-%m-%d %H:%M:%S')
print(cday)
#结果：2015-06-01 18:19:59

datetime转换为str

如果已经有了datetime对象，要把它格式化为字符串显示给用户，就需要转换为str，转换方法是通过strftime实现的，同样需要一个日期和时间的格式化字符串：

now = datetime.now()
print(now.strftime('%a, %b %d %H:%M'))
#结果：Thu, Jul 09 09:05

datetime加减
对日期和时间进行加减实际上就是把datetime往后 或往前计算，得到新的datetime。加减可以直接用+和-运算符，不过需要导入timedelta这个类：

from  datetime  import  datetime, timedelta
now =  datetime.now()
print(now)
now = now + timedelta(hours=10)
print(now)
now -= timedelta(days=1)
print(now)
now += timedelta(days=2,hours=12)
print(now)
结果：
2020-07-09 09:16:28.014949
2020-07-09 19:16:28.014949
2020-07-08 19:16:28.014949
2020-07-11 07:16:28.014949

本地时间转换为UTC时间
本地时间是指系统设定时区的时间，例如北京时间是UTC+8:00时区的时间，而UTC时间指UTC+0:00时区的时间。
一个datetime类型有一个时区属性tzinfo,但 是默认为None，所以无法区分这个datetime到底是哪个市区，除非强行给datetime设置一个时区：

from datetime import datetime, timedelta, timezone
#创建时区UTC+8:00
tz_utc_8  =  timezone(timedelta(hours=8))
now = datetime.now()
print(now)
datetime(2015, 5, 18, 17,  2, 10, 871012 )
#强制设置为UTC+8.00
dt = now.replace(tzinfo=tz_utc_8)
print(dt)
datetime(2015, 5, 18, 17, 2, 10, 871012,tzinfo = timezone(timedelta(0, 28800)))

如果系统时区恰好 是UTC+8:00,那么上述代码就是正确的，否则，不能强制设置为UTC+8:00
为什么？？？？？？？？

时区转换
我们可以先通过utcnow()拿到当前 的UTC时间，再转换为任意时区的时间：

#拿到UTC的时间，并强制设置时区为UTC+0:00
utc_dt = datetime.utcnow().replace(tzinfo = timezone.utc)
print(utc_dt)
#astimezone()将转换时区为北京时间
bj_dt  = utc_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours=8)))
print(bj_dt)
#astimezone()将转换时区为东京时间：
tokyo_dt = utc_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours=9)))
print(tokyo_dt)
#astimezone()将bj_dt转换时区为东京时间：
tokyo_dt2 = bj_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours=9)))
print(tokyo_dt2)

时区转换的关键在于 ，拿到一个datatime时，要获取其正确的时区，然后强制设置时区，作为基准时间。
利用带时区的datetime，通过astimezone（）方法 ，可以转换到任意时区。

注：不是必须从UTC+0:00时区，任何带时区的datetime都可以正确转换，例如上述bj_dt到tokyo_dt的转换。

注：datetime表示的时间需要时区信息才能确定一个特定的时间，否则只能视为本地时间。
如果要存储datetime，最佳方法是将其转换为timestamp再存储，因为timestamp的值与时区完全无关 。

练习：假设你获取了用户输入的日期和时间如2015-1-21 9:01:30，以及一个时区信息如UTC+5:00，均是str，请编写一个函数将其转换为timestamp：

import re
from datetime  import datetime,  timezone, timedelta
def to_timestamp(dt_str, tz_str):
    #首先，获取用户输入的时间datetime
    input_dt = datetime.strptime(dt_str, '%Y-%m-%d %H:%M:%S')
    #上面得到的datetime是没有时区的，因此设置用户输入的对应时区
    #利用正则获取用户输入的时区,match函数在tz_str中找到匹配的数字放到group（1）中
    time_zone_num = re.match(r'UTC([+|-][\d]{1,2}):00', tz_str).group(1)
    print(time_zone_num)
    #创建带时区TUC的时刻
    time_zone = timezone(timedelta(hours=int(time_zone_num)))
    #把原无时区的 input_dt变量替换成带时区的 time_zone  然后赋给input_dz_tz用于返回
    input_dt_tz = input_dt.replace(tzinfo=time_zone)
    return input_dt_tz.timestamp()

#测试
t1 = to_timestamp('2015-6-1 08:10:30' , 'UTC+7:00')
assert t1 == 1433121030.0, t1

t2 = to_timestamp('2015-5-31 16:10:30' , 'UTC-09:00')
assert t2 == 1433121030.0, t2

print('ok')