Python 的 datetime 模块是处理日期、时间、时间间隔和时区的核心标准库，功能强大且设计优雅。下面为你 系统、深入地讲解 datetime 库，涵盖常用类、方法、实际应用场景和最佳实践。

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🧱 一、datetime 模块的五大核心类

datetime 模块包含以下 5 个主要类（都位于 datetime 模块中）：

类名	用途	示例
date	表示 日期（年、月、日）	date(2025, 12, 20)
time	表示 时间（时、分、秒、微秒）	time(14, 30, 0)
datetime	表示 日期+时间（最常用）	datetime(2025, 12, 20, 14, 30)
timedelta	表示 时间差/持续时间	timedelta(days=5, hours=2)
tzinfo / timezone	表示 时区信息（抽象基类 + 具体实现）	timezone.utc

✅ 所有类都可通过 from datetime import ... 导入。

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📅 二、date 类：处理纯日期

创建

Python编辑from datetime import date

d = date(2025, 12, 20)     # 年、月、日
today = date.today()       # 获取今天日期

属性与方法

Python编辑d.year    # 2025
d.month   # 12
d.day     # 20

d.weekday()      # 星期几（周一=0，周日=6）
d.isoweekday()   # 星期几（周一=1，周日=7）

d.isoformat()    # '2025-12-20'
str(d)           # 同上

d.replace(year=2026)  # 返回新 date 对象：2026-12-20

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⏰ 三、time 类：处理纯时间

创建

Python编辑from datetime import time

t = time(14, 30, 15, 123456)  # 时、分、秒、微秒（可选）
t = time(9, 0)                # 09:00:00

属性

Python编辑t.hour    # 14
t.minute  # 30
t.second  # 15
t.microsecond  # 123456

⚠️ time 不包含日期，也不处理时区（除非显式指定 tzinfo）。

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🕒 四、datetime 类：日期 + 时间（最常用！）

创建

Python编辑from datetime import datetime

dt = datetime(2025, 12, 20, 14, 11, 30)  # 年月日时分秒
now = datetime.now()                     # 当前本地时间
utc_now = datetime.utcnow()              # 当前 UTC 时间（已弃用，推荐用 timezone）

✅ 推荐使用带时区的方式（见后文）。

常用属性

Python编辑dt.year, dt.month, dt.day
dt.hour, dt.minute, dt.second, dt.microsecond
dt.date()   # 提取 date 部分 → date(2025, 12, 20)
dt.time()   # 提取 time 部分 → time(14, 11, 30)

格式化输出（strftime）

Python编辑dt.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")  # '2025-12-20 14:11:30'
dt.strftime("%A, %B %d, %Y")      # 'Saturday, December 20, 2025'

字符串解析（strptime）

Python编辑s = "2025-12-20 14:11:30"
dt = datetime.strptime(s, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")

🔑 常用格式码：

• %Y：四位年（2025）
• %m：月（01-12）
• %d：日（01-31）
• %H：小时（00-23）
• %M：分钟（00-59）
• %S：秒（00-59）
• %A：星期全名（Monday）
• %B：月份全名（December）

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⏳ 五、timedelta：表示时间差

创建

Python编辑from datetime import timedelta

delta = timedelta(days=5, hours=3, minutes=30)
# 等价于 5天3.5小时

支持的参数：days, seconds, microseconds, milliseconds, minutes, hours, weeks

⚠️ 所有参数都会被内部转换为 days, seconds, microseconds 存储。

使用场景

1. 计算未来/过去时间

Python编辑now = datetime.now()
future = now + timedelta(days=10)
past = now - timedelta(hours=2)

2. 两个 datetime 相减 → 得到 timedelta

Python编辑d1 = datetime(2025, 1, 1)
d2 = datetime(2025, 12, 31)
diff = d2 - d1  # timedelta(days=364)

print(diff.days)        # 364
print(diff.total_seconds())  # 总秒数

3. 判断是否在某个时间范围内

Python编辑if datetime.now() - event_time < timedelta(hours=24):
    print("事件发生在24小时内")

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🌍 六、时区处理（重要！）

问题：datetime.now() 是“naive”（无时区信息）

• 这样的对象不能可靠地跨时区比较或转换。
• 最佳实践：始终使用带时区的“aware” datetime

Python 3.2+ 推荐方式：使用 datetime.timezone

Python编辑from datetime import datetime, timezone

# 获取当前 UTC 时间（带时区）
utc_now = datetime.now(timezone.utc)

# 获取本地时间（带 UTC 偏移，如 UTC+8）
beijing_now = datetime.now(timezone(timedelta(hours=8)))

# 将 naive datetime 转为 aware
naive = datetime(2025, 12, 20, 14, 0)
beijing_tz = timezone(timedelta(hours=8))
aware = naive.replace(tzinfo=beijing_tz)

转换时区（需第三方库更方便）

标准库对时区转换支持有限（尤其夏令时）。生产环境推荐使用 zoneinfo（Python 3.9+） 或 pytz。

使用 zoneinfo（Python 3.9+ 内置）：

Python编辑from datetime import datetime
from zoneinfo import ZoneInfo

# 创建带时区的时间
dt = datetime(2025, 12, 20, 14, 0, tzinfo=ZoneInfo("Asia/Shanghai"))

# 转换为纽约时间
ny_time = dt.astimezone(ZoneInfo("America/New_York"))

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🛠 七、实战：解决你的“第几天”问题（用 datetime）

你之前的问题：“输入 y m d，输出是当年第几天”，可以用 datetime 一行解决！

Python编辑from datetime import datetime

y, m, d = 2016, 3, 1
dt = datetime(y, m, d)
day_of_year = dt.timetuple().tm_yday  # tm_yday = year day (1-366)
print(day_of_year)  # 61

或者更简洁：

Python编辑day_of_year = dt.strftime("%j")  # "%j" 表示一年中的第几天（001-366）
print(int(day_of_year))          # 注意返回字符串，需转 int

✅ 完整程序：

Python编辑from datetime import datetime

while True:
    y, m, d = map(int, input().split())
    if y == m == d == 0:
        break
    dt = datetime(y, m, d)
    print(dt.timetuple().tm_yday)

💡 这比手动判断闰年、累加月份天数更简洁、不易出错！

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🚫 常见陷阱与最佳实践

陷阱	正确做法
使用 datetime.utcnow()	改用 datetime.now(timezone.utc)
比较 naive 和 aware datetime	确保两者都有时区信息
用 time 模块处理日期	优先用 datetime
手动计算闰年/月份天数	用 datetime 或 calendar 模块

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📦 其他相关模块

• calendar：获取某月天数、判断闰年等Python编辑import calendar calendar.isleap(2024) # True calendar.monthrange(2024, 2) # (3, 29) → 2024年2月1日是周四（0=周一），共29天
• time 模块：底层时间戳操作（如 time.time()），但不推荐用于日期逻辑。

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✅ 总结

功能	推荐用法
表示日期	date
表示时间	time
表示日期+时间	datetime（最常用）
时间加减/差值	timedelta
时区处理	timezone（简单）或 zoneinfo/pytz（复杂）
字符串 ↔ 时间	strftime / strptime
获取“第几天”	dt.timetuple().tm_yday

🎯 记住：
“永远不要手动计算日期！” —— Python 的 datetime 已经帮你处理了所有边界情况（闰年、月末、时区等）。