在Python中使用日期时间获取UTC时间戳

Question

有没有办法通过指定日期来获取 UTC 时间戳？我所期望的：

datetime(2008, 1, 1, 0, 0, 0, 0)

应该导致创建

 1199145600

一个简单的日期时间对象意味着没有时区信息。如果我查看 datetime.utcfromtimestamp 的文档，创建 UTC 时间戳意味着忽略时区信息。所以我猜测，创建一个简单的日期时间对象（就像我所做的那样）会产生 UTC 时间戳。但是：

then = datetime(2008, 1, 1, 0, 0, 0, 0)
datetime.utcfromtimestamp(float(then.strftime('%s')))

结果是

2007-12-31 23:00:00

日期时间对象中是否仍然存在隐藏的时区信息？我做错了什么？

Answer 1

Naïve datetime 与感知的 datetime

默认 datetime 对象被认为是“naïve”：它们保留时间信息，而不需要时区信息。将简单的 datetime 视为没有明确来源的相对数字（即：+4）（事实上，您的来源在整个系统边界中是通用的）。

相反，将意识日期时间视为绝对数字（即：8），具有整个世界的共同起源。

如果没有时区信息，您无法将“朴素”日期时间转换为任何非朴素时间表示形式（如果我们不知道从哪里开始，+4 的目标是哪里？） 。这就是为什么您不能使用 datetime.datetime.toutctimestamp() 方法。 （参见：http://bugs.python.org/issue1457227）

检查您的日期时间 dt 很幼稚，检查 dt.tzinfo，如果 None，那么它很幼稚：

datetime.now()        ## DANGER: returns naïve datetime pointing on local time
datetime(1970, 1, 1)  ## returns naïve datetime pointing on user given time

我有幼稚的日期时间，什么我可以做什么？

您必须根据您的特定上下文做出假设：
您必须问自己的问题是：您的日期时间是UTC吗？还是当地时间？

• 如果您使用的是 UTC（您不会遇到麻烦）：

  导入日历
  
  def dt2ts(dt):
      """将日期时间对象转换为 UTC 时间戳
  
      天真的日期时间将被视为 UTC。
  
      ”“”
  
      返回calendar.timegm(dt.utctimetuple())
  

• 如果您没有使用 UTC，欢迎来到地狱。< /p>

  在使用前者之前，您必须让您的日期时间变得不那么幼稚
  功能，通过给他们返回他们想要的时区。

  您需要时区名称和以下信息：
  如果在生成目标原始日期时间时 DST 有效（
  极端情况需要有关 DST 的最新信息）：

  导入 pytz ## pip install pytz
  
  mytz = pytz.timezone('Europe/Amsterdam') ## 设置您的时区
  
  dt = mytz.normalize(mytz.localize(dt, is_dst=True)) ## 相应设置 is_dst
  

  不提供 is_dst 的后果：

  不使用 is_dst 将生成不正确的时间（和 UTC 时间戳）
  如果在实施向后 DST 的同时生成了目标日期时间
  （例如通过删除一小时来更改 DST 时间）。

  提供不正确的 is_dst 当然会生成不正确的
  仅在 DST 重叠或空洞时的时间（和 UTC 时间戳）。并且，当
  提供
  也是不正确的时间，发生在“洞”中（由于从未存在过的时间）
  向前移动 DST），is_dst 将给出以下解释
  如何考虑这个假时间，这是唯一的情况
  .normalize(..) 实际上会在这里做一些事情，因为它会
  将其转换为实际有效时间（更改日期时间和
  DST 对象（如果需要）。请注意，.normalize() 不是必需的
  最后有一个正确的 UTC 时间戳，但可能是
  如果您不喜欢在自己的生活中度过虚假的时光，建议您这样做
  变量，特别是当您在其他地方重复使用此变量时。

  和避免使用以下内容：（参见：使用 pytz 进行日期时间时区转换）< /p>

  dt = dt.replace(tzinfo=timezone('欧洲/阿姆斯特丹')) ## 糟糕！！
  

  为什么？因为 .replace() 盲目地替换了 tzinfo 而没有
  考虑到目标时间，并且会选择一个错误的 DST 对象。
  而 .localize() 使用目标时间和您的 is_dst 提示
  选择正确的 DST 对象。

旧的错误答案（感谢 @JFSebastien 提出这个问题）：

希望当您创建天真的 datetime 对象时，很容易猜测时区（您的本地来源）它与系统配置有关，您希望在原始日期时间对象创建和想要获取 UTC 时间戳之间不要更改系统配置。这个技巧可以用来给出一个不完美问题。

通过使用 time.mktime，我们可以创建一个 utc_mktime：

def utc_mktime(utc_tuple):
    """Returns number of seconds elapsed since epoch

    Note that no timezone are taken into consideration.

    utc tuple must be: (year, month, day, hour, minute, second)

    """

    if len(utc_tuple) == 6:
        utc_tuple += (0, 0, 0)
    return time.mktime(utc_tuple) - time.mktime((1970, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0))

def datetime_to_timestamp(dt):
    """Converts a datetime object to UTC timestamp"""

    return int(utc_mktime(dt.timetuple()))

您必须确保您的 datetime 对象是在与创建的时区相同的时区创建的。已创建您的日期时间。

最后一个解决方案是不正确的，因为它假设从现在开始的 UTC 偏移量与从 EPOCH 开始的 UTC 偏移量相同。对于很多时区来说情况并非如此（在一年中的特定时刻）夏令时 (DST) 偏移量）。

Answer 2

另一种可能性是：

d = datetime.datetime.utcnow()
epoch = datetime.datetime(1970,1,1)
t = (d - epoch).total_seconds()

这可以工作，因为“d”和“epoch”都是简单的日期时间，使“-”运算符有效，并返回一个间隔。 total_seconds() 将间隔转换为秒。请注意，total_seconds() 返回一个浮点数，即使 d.microsecond == 0

Answer 3

不使用外部模块的简单解决方案：

from datetime import datetime, timezone

dt = datetime(2008, 1, 1, 0, 0, 0, 0)
int(dt.replace(tzinfo=timezone.utc).timestamp())

Answer 4

另请注意 calendar.timegm() 函数，如 此博客条目：

import calendar
calendar.timegm(utc_timetuple)

输出应与 vaab 的解决方案一致。

Answer 5

如果输入日期时间对象采用 UTC：

>>> dt = datetime(2008, 1, 1, 0, 0, 0, 0)
>>> timestamp = (dt - datetime(1970, 1, 1)).total_seconds()
1199145600.0

注意：它返回浮点数，即微秒表示为秒的分数。

如果输入日期对象采用 UTC 格式：

>>> from datetime import date
>>> utc_date = date(2008, 1, 1)
>>> timestamp = (utc_date.toordinal() - date(1970, 1, 1).toordinal()) * 24*60*60
1199145600

请参阅在 Python 中将 datetime.date 转换为 UTC 时间戳了解更多详细信息。

Answer 6

我觉得主要答案仍然不太清楚，值得花时间理解时间和时区。

在处理时间时要理解的最重要的事情是时间是相对！

• 2017-08-30 13:23:00：（一个简单的日期时间），代表世界上某个地方的本地时间，但请注意伦敦的 2017-08-30 13:23:00 与伦敦的 2017-08-30 13:23:00 不是同一时间旧金山。

由于同一时间字符串可以根据您所在的位置被解释为不同的时间点，因此需要一个绝对时间概念。

UTC 时间戳是以秒（或毫秒）为单位的数字，来自纪元（定义为 1970 年 1 月 1 日 00:00:00，位于 GMT 时区 +00:00 偏移量）。

Epoch 以 GMT 时区为基础，因此是一个绝对时间点。 UTC 时间戳是相对于绝对时间的偏移，因此定义了绝对时间点。

这使得按时间排序事件成为可能。

如果没有时区信息，时间是相对的，并且无法在没有时区信息的情况下转换为绝对时间概念提供一些指示原始日期时间应锚定到哪个时区。

计算机系统中使用的时间类型是什么？

• naive datetime：通常用于显示，以本地时间（即在浏览器中）操作系统可以提供时区给程序的信息。

• UTC 时间戳：如上所述，UTC 时间戳是绝对时间点，但它锚定在给定时区，因此 UTC 时间戳可以转换为 中的日期时间任何时区，但它不包含时区信息。这意味着什么？这意味着 1504119325 对应于 2017-08-30T18:55:24Z、2017-08-30T17:55:24-0100 或 2017-08 -30T10:55:24-0800。它不会告诉您记录的日期时间来自哪里。它通常在服务器端用于记录事件（日志等）或用于将时区感知日期时间转换为绝对点时间并计算时间差。

• ISO-8601 日期时间 字符串：ISO-8601 是记录带时区的日期时间的标准化格式。 （实际上有多种格式，请在此处阅读：https://en.wikipedia.org/wiki/ISO_8601< /a>) 它用于在系统之间以可序列化的方式传递时区感知的日期时间信息。

什么时候使用哪个？或者更确切地说，您什么时候需要关心时区？

• 如果您需要以任何方式关心一天中的时间，您需要时区信息。日历或闹钟需要一天中的时间来为世界上的任何用户设置一天中正确的时间举行会议。如果此数据保存在服务器上，则服务器需要知道日期时间对应的时区。

• 要计算来自世界不同地方的事件之间的时间差异，UTC 时间戳就足够了，但是您无法分析事件发生的时间（即，对于网络分析，您可能想知道用户何时发生） 以当地时间访问您的网站：如果没有一天中的时间信息，您是否会在早上或晚上看到更多用户？

日期字符串中的时区偏移：

另一点是。重要的是，日期字符串中的时区偏移不固定，这意味着因为 2017-08-30T10:55:24-0800 表示偏移量 。 -0800 或 8 小时前，并不意味着它永远都是！

在夏天，它很可能处于夏令时，并且它会是-0700

这意味着时区偏移（+0100）与不同>时区名称（欧洲/法国）甚至时区指定（CET）

美洲/Los_Angeles时区是世界上的一个地方< /em>，但在冬季会变成 PST（太平洋标准时间）时区偏移表示法，在夏季会变成 PDT（太平洋夏令时）。

因此，除了获取日期字符串的时区偏移量之外，您还应该获取准确的时区名称。

大多数软件包都能够自行将夏令时的数字偏移量转换为标准时间，但这对于仅偏移量来说并不一定是微不足道的。例如，西非的 WAT 时区指定为 UTC+0100，就像法国的 CET 时区一样，但法国遵守夏令时，而西非则不遵守（因为他们'靠近赤道）

所以，简而言之，这很复杂。非常复杂，这就是为什么你不应该自己做这件事，而是相信一个可以为你做这件事的软件包，并保持最新！

Answer 7

使用utcfromtimestamp并指定时区确实存在问题。以下问题有一个很好的示例/解释：

转换为Unix时间时如何指定时区（UTC）？ （Python）

Answer 8

接受的答案似乎对我不起作用。我的解决方案：

import time
utc_0 = int(time.mktime(datetime(1970, 01, 01).timetuple()))
def datetime2ts(dt):
    """Converts a datetime object to UTC timestamp"""
    return int(time.mktime(dt.utctimetuple())) - utc_0

Answer 9

最简单的方法：

>>> from datetime import datetime
>>> dt = datetime(2008, 1, 1, 0, 0, 0, 0)
>>> dt.strftime("%s")
'1199163600'

编辑：@Daniel 是正确的，这会将其转换为机器的时区。这是修改后的答案：

>>> from datetime import datetime, timezone
>>> epoch = datetime(1970, 1, 1, 0, 0, 0, 0, timezone.utc)
>>> dt = datetime(2008, 1, 1, 0, 0, 0, 0, timezone.utc)
>>> int((dt-epoch).total_seconds())
'1199145600'

事实上，甚至没有必要指定 timezone.utc，因为只要 datetime 具有相同的时区，时间差就相同（或没有时区）。

>>> from datetime import datetime
>>> epoch = datetime(1970, 1, 1, 0, 0, 0, 0)
>>> dt = datetime(2008, 1, 1, 0, 0, 0, 0)
>>> int((dt-epoch).total_seconds())
1199145600

Answer 10

我认为表达你的问题的正确方法是
有没有办法通过指定UTC日期来获取时间戳？，因为时间戳只是一个绝对的数字，而不是相对的。相对的（或时区感知的）部分是日期。

我发现 pandas 对于时间戳非常方便，所以：

import pandas as pd
dt1 = datetime(2008, 1, 1, 0, 0, 0, 0)
ts1 = pd.Timestamp(dt1, tz='utc').timestamp()
# make sure you get back dt1
datetime.utcfromtimestamp(ts1)  

Answer 11

使用 Python v3.9，我们现在还拥有 zoneinfo 模块，它解决了 Python 早期的许多时区问题。

>>> from datetime import datetime
>>> from zoneinfo import ZoneInfo
>>> datetime(2008, 1, 1, 0, 0, 0, 0, tzinfo=ZoneInfo("UTC")).timestamp()