Python datetime 处理时区信息

Python 常用日期处理 -- 内置模块 datetime 探讨了 Python  如何使用 datetime, 如果是一个跨时区的应用(Web 应用都是),就不能只存储一个时间而不带时区,如此,全球用户将会看到一个相同的时间字符串,白天黑夜就错乱了。比说用户信息的更新时间存储为 2020-07-07 13:46:08, 上海的用户和芝加哥的用户看到的是同一个时间字符串,实质上却相差好多个小时。

我们可以这么做,在服务端只存储一个 Timestamp 长整型值或 UTC 时间,Timestamp 是无关乎时区的,它总是相对于一个 UTC 时间的偏移值; 然后由客户端根据本地时区来显示当地时间。不过在服务端存储为 Timestamp 或 UTC 可读性就不强了,打开文件看到 Timestamp 整形值,大脑是无法直接转换为日期,UTC 时间略好一些。

另一种做法可在服务端存储为开发者便于理解的带时区的时间,如 2020-07-07T13:46:08.342+08:00, 客户获得该时间,因为带有时区信息也就能转换为客户端本地时间。

客户端请求时还可以把本地的时区信息传送给服务端,由服务端转换为相应的本地时间发送给客户端,但 HTTP 头信息默认不带时区信息,客户端必须主动发送它。

本人倾向于在服务端存为带时区的时间,2020-07-07T13:46:08.342+08:00 是一个标准的存储格式(ISO_OFFSET_DATE_TIME),客户端收到它再转换本地时间,JavaScript 一个很好的组件 moment 处理时间。

探索 Python 对时区的处理

Python 内置组件不能像 Java 的 ZoneId.of("Asia/Shanghai") 直接以时区名获得 Zone,而需要知道与标准时区的偏移,如上海是东八区,在 Python 中要用 timezone(timedelta(hours=+8))

那么来看 Python 中输出带时区信息,以下是一些应用 Pytho 时区 timezone 的例子

输出为, 已加到上面源代码中

1 2020-07-08T04:30:26.221450+0800
2 2020-07-08T04:30:26.221543+0800
3 2020-07-07T20:30:26.221848
4 2020-07-08T04:30:26.221543UTC+08:00
5 1594153826.221895
6 2020-07-08 04:30:26.221895+08:00
7 2020-07-08T04:23:53.000112+08:00
8 2020-07-08T04:30:26.221543+08:00

时间字符串中要带有时区信息,首先时间要转换为带时区的,如用

找到 Python 输出标准格式的方法

从上面的输出结果看第 8 行 2020-07-08T04:30:26.221543+08:00 接近于 Java 的 ISO_OFFSET_DATE_TIME 格式,只是毫秒段 Python 用了 6 位数字,参考 strftime-strptime-behavior 的 Python datetime 格式字符串定义找不到如何把毫秒段收缩为 3 位。

不过注意到 datetime.isoformat() 方法还有一个 timespec 可用,执行下面的代码

输出为

2020-07-08T04:41:10.793+08:00

这正式我们想要的。还不仅仅是,继续往下读,我们还需要让 Python 支持夏令时,否则对于芝加哥时间夏天和冬天看到的都是 -5, 那是不对的。

pytz 组件构建时区

Python 也有一个通过时区名称获得 timezone 的组件,那就是 pytz - Python TimeZone

$ pip install pytz

测试 pytz

输出为

2020-07-08T04:55:29.699+08:00
2020-07-07T15:55:29.699-05:00

关于夏令时与冬令时

国内实行夏令时制还是很多年前的事了,80 后初期生人或许还有些印象,就是下午放了学走到街上就能看到《新闻联播》。为了达成一切形式的统一,我们不再实行夏令时制了,避免了造成可能的分裂。但其他国家仍然有下令时,这会造成同一个地方在一年中产生两个时区。

例如芝加哥,在夏季时 timezone 是 -05:00, 冬季时是  -06:00.

现在就来看一下 Python 是否能正确的处理夏令时(Date Saving Time)与冬令时(Night Saving Time)。回看上面代码是在 7 月份执行的结果,此时如果把本地时间改为 12 月份,再看输出

2020-12-08T06:10:27.862+08:00
2020-12-07T16:10:27.862-06:00

上海的时区仍然为  +08:00, 而芝加哥的时区变成了 -06:00

Python 本身不支持对时令的支持,Python 只知道与 UTC 标准时区的偏移,timezone(timedelta(hours=-5),夏天冬天它的偏移都是 -5,实现夏令冬令时是由 pytz 达成的,同样的 tz = timezone('America/Chiago')

夏天的结果是 Python 的 timezone(timedelta(hours=-5))
冬天的结果是 Python 的 timezone(timedelta(hours=-6))

对比 Java 对时区的处理

不妨看下隔壁 Java 是如何对时区处理的,分别测试了新旧时间 API

2020-07-07T14:53:55.017-05:00
2020-07-08T03:53:55.031+08:00

小结一下

  1. 时间用 Timestamp(长整形值) 或统一的 UTC 时间存储和传输,在显示时转换为本地时间,但存储介质上可读性差
  2. 用 timezone(timedelta(hours=-5)) 应用时区来存储,可读性增强,但会有夏/冬令时间误差问题
  3. 用 pytz 的 timezone('America/Chicago') 由时区名来构造 timezone 很好的解决了时区和夏/冬令时的问题

类别: Python. 标签: . 阅读(18). 订阅评论. TrackBack.
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