把时间单位从大到小排列（时间单位微秒大到）

做项目的时候，有一个简单需求，就是取到当前时间5年后的某个时间点，这个要怎么做？

这个不是简单的加5年时间，需要库里有自动识别哪一年是闰年，最后返回准确结果。

看起来简单的需求，但因为对Python类库不熟悉，可能被多个时间对象搞懵！

唯一的办法，只能把python中所有关于时间的模块全部学习一遍，以下记录学习的笔记。

通过学习，得出解决这个问题的方法：

fromdatetime import datetimefromdatetime import timedeltafromcalendar方法一、只需要将365*5就是五年的天数，但这里未考虑到闰年的情况如果能判断5年中哪一些是闰年再加相应天数就可以得到正确的天数总和dt=datetime.now()td1=timedelta(days=365*5) 这里的365不是固定的，不能这样写print(dt+td1)方法二、如果刚好碰上今年是闰年的2月29日，如果5年后又正好不是闰年，2月份没有29天，那么就会报错，所以还是要判断闰年。d1=date.today()print(d1.replace(year=d1.year+5))方法三、可以用到calendar模块中的isleap(year)方法，这样就没问题了！dt1=datetime.now()days=0fori in range(dt1.year+1,dt1.year+2):判断是否是闰年ifcalendar.isleap(i):days+= 366else:days+= 365print(dt1+ timedelta(days=days))

以下重点内容标红显示

一、背景知识介绍：

1、时间是人类规定的产物，与长度单位是一个道理，米这个单位也是人类发明的。简单说就是地球自转1圈为1天，地球饶太阳公转1圈为1年，而且根据公转自转度量时间都是不可靠的（因为非匀速无法准确度量），关键是找到匀速的度量工具。

历史上时间计量的方法，比如：

太阳时：以太阳为基础的相对于原子时不十分精准的时间历书时：描述天体运动的方程式中采用的时间﹐或天体历表中应用的时间，已经被原子时替代，不多做讨论。格林威治时间标准时间（GMT）：以本初子午线的平子夜起算的平太阳时，1960年以前曾作为基本时间计量系统被广泛应用，因为地球自转非匀速，所以并不是一个很好的时间度量系统，已经被原子时替代。但是一些原则却被保留了下来，比如将世界分为24个时区。协调世界时（UTC）：这是现在主要用的时间系统，为了保证时间的匀速统一，采用原子正常衰变的时间做为基准来度量时间（具体理论不深究），由原子钟提供原子时，然后对世界时进行纠正，在适当的实际加减秒数以达到一致。所以，在不需要精确到秒的情况下，通常将GMT 和UTC 视作等同。中国属于UTC+8区，也就是东八区，需要在UTC时间的基础上加8小时得到北京时间。夏令时：为了节约能源，人为将时钟调快的行为，这是非普遍行为所以在程序中可以不考虑，在中国已经废除了这个制度。如果一定要考虑这个因素可以用到tzinfo对象，因只使用简单时间所以本文未对tzinfo对象做研究。ISO8601 ：国际标准化组织制定的ISO8601国际标准，是日期和时间的表示方法。比如：2004-05-03T17:30:08+08:00，中间的T代表间隔符，最后的+08:00代表时差。简单型时间：不考虑时区、夏时令等因素，而仅通过运行程序所在地获得时间的返回值。简单型对象更易于理解和使用，代价则是忽略了某些现实性考量。推荐使用！感知型时间：考虑时区、夏时令等因素，将所有情况都考虑进去后得到矫正的时间值，其用来表示一个没有解释空间的固定时间点。python提供一个抽象类接口tzinfo，通过实现其子类来完善时间，datetime模块只提供了一个tzinfo类，即timezone类。

2、为什么要知道这些背景知识？

因为Python中出现很多关于时间的术语，比如UTC，如果一个方法返回的是UTC时间，如果不知道以上知识，就无法对返回值有预期。

二、Python 的时间类库概述：

time模块：包含时间的访问和转换函数，此模块包含一些底层的接口，比如让线程休眠的sleep()，还有提取cpu时间的方法。如果要实现更复杂时间操作，可以用到下面几个对象。timedelta对象：这是一个代表时间间隔的对象，可以对时间进行计算，还支持与date和datetime对象进行特定的相加和相减运算date对象：代表年、月、日的日期对象，也就是说该对象重点操作对象是年月日，忽略时分秒。两个date对象之间，或者date对象和timedalta对象之间，可以做加减运算，可以比大小。time对象：代表某日的（本地）时间，它独立于任何特定日期，并可通过 tzinfo 对象来调整。（tzinfo 对象涉及到时区和夏令时等概念，本文不做讨论）datetime对象：对象是包含来自 date 对象和 time 对象的所有信息的单一对象。意味着我们大部分情况下只需要用这个对象即可。calendar模块：这个模块让你可以输出日历，它还提供了其它与日历相关的实用函数。类继承关系：

三、time 模块：包含时间的访问和转换功能，time模块不同于datetime中的time对象

1、class time.struct_time：为 gmtime() 、 localtime() 和 strptime()的返回值 。它是带有 named tuple 接口的对象：可以通过索引和属性名访问值。 存在以下值：

2、时间戳类型，形式是从 epoch 开始的秒数（浮点型 float），epoch的值可以用time.gmtime(0)查看，一般是1970年1月1日0时开始。

3、字符串类型，形式是字符串，这里包含了时间格式转换成自定义格式字符串的各种函数。

4、函数介绍：

asctime([t])：struct_time转字符串，[t]为struct_time类型，不提供此参数则默认用localtime()的值，返回结果如：Sun Jun 2023:21:05 2020ctime([secs])：将时间戳类型转字符串，[secs]为时间戳秒数，如果不提供则默认以time.time()的值，ctime(secs)等价于asctime(localtime(secs))，返回结果如：Sun Jun 2023:21:05 2020gmtime([secs])：将时间戳类型转struct_time类型，注意返回结果是UTC时间，也就是世界标准是时间，不是本地时间，如北京时间是UTC+8小时得到的。[secs]如果不提供则用time.time()的值，反向操作用calendar.timegm()localtime([secs])：同上，将时间戳类型转struct_time类型，区别在于localtime返回的是本地时间，比如北京时间。mktime(t)：将struct_time类型转成时间戳类型，是localtime()的逆函数，是本地时间，不是UTC时间monotonic() ：返回一个float秒数数值，且不受系统更新时间影响，即如果把系统时间改了那么用time()返回的是修改后的时间戳秒数，因为monotonic()不是从1970-1-1开始的，这就能用来计算两个monotonic()秒数的间隔。monotonic_ns() ：同上，返回int纳秒sleep(secs)：暂停执行调用线程达到给定的秒数strftime(format[, t])：struct_time类型转字符串，format字符格式化是必须要指定的（格式如下表），stuct_time不指定的话默认用localtime()的值：

图2

strptime(string[, format])：字符串转struct_time类型，format 参数同上，string 和 format 都必须是字符串。time() ：返回以float数表示的从 epoch 开始的秒数的时间值，epoch的值可以用gmtime(0)获得，gmtime()和localtime()默认使用time()，前者返回UTC时间，后者返回本地时间。

四、timedelta模块：这是一个代表时间间隔的对象，可以对时间进行计算

1、timedelta对象的标准化：timedelta会将输入的值都归结到天数上，如：timedelta(days=50,seconds=27,microseconds=10,milliseconds=29000,minutes=5,hours=8,weeks=2)，将得到datetime.timedelta(days=64, seconds=29156, microseconds=10)的结果

2、支持timedelta对象对象之间的运算：

3、支持timedelta对象之间用关系运算符计算：

>>> from datetime import timedelta>>> delta1 = timedelta(seconds=57)>>> delta2 = timedelta(hours=25, seconds=2)>>> delta2 != delta1 True>>> delta2 ==5False>>> delta2 > delta1 True>>> delta2 >5Traceback (most recent call last): File"", line1,in<module>TypeError:>notsupported between instances ofdatetime.timedeltaandint

4、timedelta 对象还支持与 date 和 datetime 对象进行特定的相加和相减运算：这在下面的date模块中介绍。

5、timedelta.total_seconds()：返回timedelta对象所表示的时间段以秒为单位的数值。

五、date模块：代表年、月、日的日期对象，也就是说该对象重点操作对象是年月日，忽略时分秒。两个date对象之间，或者date对象和timedalta对象之间，可以做加减运算，可以比对大、小和相等关系。

1、函数介绍：

today()：返回当前本地日期，比如：date.today()，返回2020-04-14，相当于date.fromtimestamp(time.time())fromtimestamp(timestamp)：返回时间戳格式的日期字符串，timestamp为时间戳，是必填参数，比如：date.fromtimestamp(time.time())，返回：2020-04-14fromordinal(days)：返回对应于预期格列高利历序号的日期。传入一个从公元1年1月1日开始计算的天数，返回一个具体的年份，现在还没想到应用场景。比如：date.fromordinal(2)，返回：0001-01-02。也就是公元1年1月1日。fromisoformat(date_string)：返回一个字符串日期的date对象，只支持 YYYY-MM-DD 格式，是date.isoformat() 的逆操作方法，比如：fromisoformat(2010-04-20)，返回：datetime.date(2019, 12, 4)fromisocalendar(year,week,day)：返回指定时间的日期，year为年份，week为此年份第几个星期(值范围：平年是1~52，闰年是1~53，闰年是52周加2天所以是53)，day为此星期的星期几(值范围：1~7)replace(year=self.year, month=self.month, day=self.day)：替换年月日为一个新日期>>>fromdatetimeimportdate >>> d = date(2002,12,31)>>>d.replace(day=26) datetime.date(2002,12,26)timetuple()：返回struct_time类型，即 time.localtime() 所返回的类型。但只有year，month，days。另外hours, minutes 和 seconds 值均为 0toordinal()：与fromordinal(days)是相对应的一对函数，返回日期的对应的从公元1年1月1日开始的天数。比如：date(2020,4,14).toordinal()，返回：737529isoweekday()：返回星期几，1~7，0代表星期一，以此类推。比如：date(2020,4,14).isoweekday()，返回：1isocalendar()：返回一个 3 元组 (ISO 年份, ISO 周序号, ISO 周日期)，比如：date(2020,4,14).isocalendar()，返回：(2020, 16, 2)，代表2020年第16周第二天isoformat()：返回格式 YYYY-MM-DD 来表示日期的字符串，这是 date.fromisoformat() 的逆操作。比如：date.today().isoformat()，返回：2020-04-14ctime()：返回一个日期字符串，等效于：time.ctime(time.mktime(d.timetuple()))，比如：date(2002, 12, 4).ctime()，返回：Wed Dec 4 00:00:00 2002replace(year=self.year, month=self.month, day=self.day)：替换年月日返回一个新的date对象。strftime(format)：返回指定格式的时间字符串。format格式如上面< 图2 >，比如：date.today().strftime("%d/%m/%y")，返回：11/03/02

2、运算：支持与timedalta对象的运算。

3、date代码示例

计算距离特定事件天数的案列:>>> import time>>> from datetime import date >>> today = date.today() >>> my_birthday = date(today.year,6,24) >>>ifmy_birthday <today:如果生日已经过去，则创建明年的生日... my_birthday = my_birthday.replace(year=today.year +1)>>> my_birthday datetime.date(2008,6,24)>>> time_to_birthday = abs(my_birthday - today)>>> time_to_birthday.days202明年生日距离今天的天数>>>fromdatetimeimportdate>>>输出特定格式的日期字符串，注意这里用到的缩写格式字符>>>print(The {1} is {0:%d}, the {2} is {0:%B}..format(d.today(),"day","month")) 输出：The dayis15, the monthisApril.

六、time对象：代表某日的（本地）时间，它独立于任何特定日期，并可通过 tzinfo 对象来调整。（tzinfo 对象涉及到时区和夏令时等概念，本文不做讨论）

1、函数介绍：

构造方法datetime.time(hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0, tzinfo=None, *, fold=0)：这个对象只有时分秒和微秒，没有年月日，tzinfo代表时区调整对象，fold代表夏时令。类方法time.fromisoformat(time_string)：返回对应于 time.isoformat() 所提供的某种 time_string 格式的 time，比如：>>> from datetime importtime>>>time.fromisoformat(04:23:01) 返回：datetime.time(4,23,1) >>>time.fromisoformat(04:23:01.000384) 返回：datetime.time(4,23,1,384) >>>time.fromisoformat(04:23:01+04:00) 返回：datetime.time(4,23,1, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(seconds=14400)))对象方法time.replace(hour=self.hour, minute=self.minute, second=self.second, microsecond=self.microsecond, tzinfo=self.tzinfo, * fold=0) ：修改参数将返回一个代表新值的time对象。对象方法time.isoformat(timespec=auto)：返回时间的字符串，可以通过timespec选择相应的部分返回，比如：timespec=hours: 以两个数码的 HH 格式。对象方法time.strftime(format)：指定格式并且返回时间字符串，格式化字符参考<图3>。

2、time对象计算：time 对象支持 time 与 time 的比较，当 a 时间在 b 之前时，则认为 a 小于 b

>>>from datetime import time>>>t1 = time(1,2,4,333)>>>t2 = time(1,2,4,333)>>>if t1 ==t2:>>> print("t1==t2")>>>elif t1 >t2:>>> print("t1>t2")>>>else:>>> print("t1

七、datetime对象：对象是包含来自 date 对象和 time 对象的所有信息的单一对象。意味这我们只需要用这个对象即可。

1、函数介绍：

构造器datetime(year, month, day, hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0, tzinfo=None, *, fold=0)：year, month, day是必须的参数。tzinfo代表时区，fold代表夏令时，这两者可以忽略，返回一个datetime对象 。比如：print(datetime(2001,1,1))类方法datetime.today()：返回当地时间的datetime对象，等价于datetime.fromtimestamp(time.time()) 和 now()方法，但此方法不涉及时区，而now()可以设置时区。类方法datetime.now(tz=None)：返回当地时间的datetime对象，tz为时区未指定跟today()一样，此方法比time.time()返回更高精度的时间(微妙级别100万精度)，此函数可以替代today()和utcnow()。比如：datetime.now()类方法datetime.utcnow()：返回表示当前UTC时间的datetime对象，UTC时间和当地时间的区别在于时区，可以参考前文背景分析。类方法datetime.fromtimestamp(timestamp, tz=None)：通过时间戳返回datetime对象。类方法datetime.utcfromtimestamp(timestamp)：通过时间戳返回UTC时间的datetime对象。类方法datetime.fromordinal(ordinal)：返回对应于预期格列高利历序号的datetime对象，ordinal代表从公元1年1月1日开始的int型天数，但时分秒都为0。比如：print(datetime.fromordinal(2))，返回：0001-01-02 00:00:00类方法datetime.combine(date, time, tzinfo=self.tzinfo)：返回date对象和time对象的datetime对象，比如：>>>d1 = datetime.today()>>>print(d1.date())2020-04-15>>>print(d1.time())14:08:41.000856>>>d2 = datetime.today()>>>print(d2.date())2020-04-15>>>print(d2.time())14:08:41.000856>>>ifd2 == datetime.combine(d1.date(), d1.time(), d1.tzinfo):>>> print("这两个datetime对象相等") 结果：这两个datetime对象相等类方法datetime.fromisoformat(date_string)：从字符串转成datetime对象，字符串参数可以由date.isoformat() 和 datetime.isoformat() 来提供，比如：>>>fromdatetimeimportdatetime>>>datetime.fromisoformat(2011-11-04)datetime.datetime(2011,11,4,0,0)>>>datetime.fromisoformat(2011-11-04T00:05:23)datetime.datetime(2011,11,4,0,5,23)>>>datetime.fromisoformat(2011-11-0400:05:23.283)datetime.datetime(2011,11,4,0,5,23,283000)>>>datetime.fromisoformat(2011-11-0400:05:23.283+00:00)datetime.datetime(2011,11,4,0,5,23,283000,tzinfo=datetime.timezone.utc)>>>datetime.fromisoformat(2011-11-04T00:05:23+04:00)datetime.datetime(2011,11,4,0,5,23,tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(seconds=14400)))类方法datetime.fromisocalendar(year, week, day)：提供年、该年第几个星期、该星期几日，返回一个datetime对象，这是函数 datetime.isocalendar() 的逆操作，比如：datetime.fromisocalendar(2000, 1, 1)，返回：2000-01-03 00:00:00类方法datetime.strptime(date_string, format)：字符串转datetime对象。比如：>>>datetime.strptime("2001-01-01","%Y-%m-%d")2001-01-0100:00:00>>>等价于下面的写法，这里将time和datetime对象串联起来了>>>print(datetime(*(time.strptime("2001-01-01","%Y-%m-%d")[0:6])))2001-01-0100:00:00对象方法datetime.date()：返回具有同样 year, month 和 day 值的 date 对象。比如：print(datetime.now().date())，返回：2020-04-15对象方法datetime.time()：返回具有同样 hour, minute, second, microsecond 和 fold 值的 time 对象。比如：print(datetime.now().time())，返回：15:52:16.589417对象方法datetime.replace(year=self.year, month=self.month, day=self.day, hour=self.hour, minute=self.minute, second=self.second, microsecond=self.microsecond, tzinfo=self.tzinfo, * fold=0)：替换年月日时分秒微秒并且返回一个新的datetime类型，需要注意的是，这个函数是会识别闰年的，如下：>>>d1 = datetime(2020,2,29)2020年为闰年2月有29天>>>print(d1)>>>print(datetime.replace(d1,year=d1.year+5))如果加5年也就是2025年不是闰年，则2月没有29天，会报错！结果：ValueError: day is out of range for month对象方法datetime.astimezone(tz=None)：返回一个新时区的datetime类型。对象方法datetime.timetuple()：返回一个time.struct_time类型。对象方法datetime.toordinal()：返回datetime从公元1年1月1日开始的天数。比如：print(datetime.now().toordinal())，返回：737530对象方法datetime.timestamp()：返回datetime的时间戳对象方法datetime.isoweekday()：返回星期几对象方法datetime.isocalendar()：返回一个 3 元组 (ISO 年份, ISO 周序号, ISO 周日期)。 等同于 self.date().isocalendar()。对象方法datetime.isoformat()：返回ISO格式的日期UTC字符串（日期和时间中间用T割开，如果不想有符号间隔可以用isoformat(" ")），d1.__str__()等价于d1.isoformat(" ")等价于str(d1)对象方法datetime.ctime()：返回一个表示日期和时间的字符串，比如：print(d1.ctime())，返回：Sat Feb 29 10:02:02 2020对象方法datetime.strftime(format)：返回格式字符串所指明的代表日期和时间的字符串，格式字符串如上图<图3>

2、datetime对象的计算

八、calendar对象：这个模块让你可以输出日历，它还提供了其它与日历相关的实用函数。

1、函数介绍：

构造函数calendar.Calendar(firstweekday=0)：创建一个 Calendar 对象。 firstweekday 是一个整数，用于指定一周的第一天。 0 是星期一（默认值），6 是星期天。对象方法c1.iterweekdays()：返回一个迭代器，迭代器的内容为一星期的数字。迭代器的第一个值与 firstweekday 属性的值一至。对象方法c1.itermonthdates(year, month)：返回一个迭代器，迭代器的内容为 year 年 month 月(1-12)的日期。这个迭代器返回当月的所有日期 ( datetime.date 对象)，日期包含了本月头尾用于组成完整一周的日期，其实就是纸质日历完整一页的内容对象方法c1.itermonthdays(year, month)：返回一个迭代器，返回的日期为当月每一天的日期对应的天数序号。不在当月的日期，天数序号显示为 0。备注：完整一页纸质日历头尾都有一些天数不属于这个月，可能是上个月，也可能是下个月，这些不属于本月的就显示0，属于本月的按本月第几天排序。对象方法c1.itermonthdays2(year, month)：返回一个迭代器，由输出天数序号和星期几组成的元组，格式为：(不在本月为0,星期几),(天数序号,星期几),(天数序号,星期几)，不在当月的日期，天数序号显示为0。对象方法c1.itermonthdays3(year, month)：返回一个迭代器，由年，月，日组成的元组。格式为：(年,月,日),(年,月,日),(年,月,日)对象方法c1.itermonthdays4(year, month)：返回一个迭代器，由年，月，日，星期几组成的元组。格式为：(年,月,日,星期几),(年,月,日,星期几),(年,月,日,星期几)对象方法c1.monthdatescalendar(year, month)：返回一个表示指定年月的周列表。周列表由七个 datetime.date对象组成。格式为：[datetime.date(2020, 3, 30), datetime.date(2020, 3, 31), datetime.date(2020, 4, 1)...]对象方法c1.monthdays2calendar(year, month)：返回一个表示指定年月的周列表。周列表由七个代表日期的数字和代表周几的数字组成的二元元组。格式如下：importcalendarcal=calendar.Calendar(firstweekday=0)foriincal.monthdays2calendar(year=2020,month=4):print(i)输出如下：打印了一个日历格式，X轴代表星期几[(0,0),(0,1),(1,2),(2,3),(3,4),(4,5),(5,6)][(6,0),(7,1),(8,2),(9,3),(10,4),(11,5),(12,6)][(13,0),(14,1),(15,2),(16,3),(17,4),(18,5),(19,6)][(20,0),(21,1),(22,2),(23,3),(24,4),(25,5),(26,6)][(27,0),(28,1),(29,2),(30,3),(0,4),(0,5),(0,6)]对象方法c1.monthdayscalendar(year, month)：返回一个表示指定年月的周列表。周列表由七个代表日期的数字组成。格式如下：importcalendarcal=calendar.Calendar(firstweekday=0)foriincal.monthdayscalendar(year=2020,month=4):print(i)输出如下：[0,0,1,2,3,4,5][6,7,8,9,10,11,12][13,14,15,16,17,18,19][20,21,22,23,24,25,26][27,28,29,30,0,0,0]对象方法c1.yeardatescalendar(year, width=3)：返回一个年列表，里面最小的元素是date类型代表天，由天组成星期列表->由星期列表组成月列表->由月列表组成年列表->最后返回。width=3代表月份列表有几个月组成，默认3个月组成一个月份列表对象方法c1.yeardays2calendar(year, width=3)：返回一个年列表，里面最小的元素是天序号和星期几组成的元组，由元组组成星期列表->由星期列表组成月列表->由月列表组成年列表->最后返回。width=3的含义同上。对象方法c1.yeardayscalendar(year, width=3)：返回一个列表，里面最小的元素是天数序号(非本月日期标识为0)，由天序号组成星期列表->由星期列表组成月列表->由月列表组成年列表->最后返回。width=3的含义同上。类方法calendar.TextCalendar(firstweekday=0)：返回一个TextCalendar对象，可以使用这个类方法calendar.HTMLCalendar(firstweekday=0)：返回一个HTMLCalendar对象，可以使用这个类方法calendar.isleap(year)：返回一个bool值，可用来判断是否是闰年。类方法calendar.leapdays(y1, y2)：返回y1,y2之间的闰年的年数。类方法calendar.weekday(year, month, day)：返回某年某月某日是星期几，结果要加1用来表示中文星期几。类方法calendar.weekheader(n)：返回一个包含星期几的缩写名的头。 n 指定星期几缩写的字符宽度类方法calendar.c(year, month)：返回第一天是星期几和这个月的天数的元组。类方法calendar.monthcalendar(year, month)：返回表示一个月的日历的矩阵。每一行代表一周；此月份外的日子由零表示。类方法calendar.prmonth(theyear, themonth, w=0, l=0)：打印由 month() 返回的一个月的日历。类方法calendar.month(theyear, themonth, w=0, l=0)：返回月份日历。使用 TextCalendar类的 formatmonth() 以多行字符串形式。类方法calendar.prcal(year, w=0, l=0, c=6, m=3)：返回整年日历。类方法calendar.timegm(tuple)：返回时间戳，参数是struct_time类型，他是 time.gmtime() 的逆函数。类属性calendar.day_name：返回数组，在当前语言环境下表示星期几的数组。类属性calendar.day_abbr：返回数组，在当前语言环境下表示星期几缩写的数组。类属性calendar.month_name：返回数组，在当前语言环境下表示一年中月份的数组。类属性calendar.month_abbr：返回数组，在当前语言环境下表示一年中月份缩写的数组

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