Python标准库datetime包含用于日期（date）和时间（time）的数据类型，解释一下Python标准库中经常会遇到的属于：时间戳（timestamp）表示某一时刻的datetime，时期（period）表示一段时间，例如一月，一年等，间隔（interval）由起始时间戳和结束时间戳表示。

datetime模块中包含五种基本类型：date、time、datetime、timedelta和tzinfo，tz是time zone的缩写，tzinfo用于表示时区信息。

from datetime import datetime

datetime.date，datetime.time：分别表示日期和时间，也就是说，日期和时间可以单独存储。

datetime.datetime：时间戳，以毫秒为单位存储日期和时间，用于表示某一个特定的时刻。

datetime.timedelta：间隔，表示两个datetime之间的差值，用timestamp加上timedelta，就变成一个新的timestamp。

注意，timedelta居然没有month的间隔，标准库功能上不够完善。通常情况，我们会使用第三方的库dateutil来计算两个时间戳之间的间隔。

一，date类型

date类型表示日期，是由year、month和day构成的对象

1，初始化date对象

使用date(year,month,day)函数来初始化date对象：

from datetime import date
mydate=date(year,month,day)

2，date对象函数

date对象可以返回日期的year，month和day：

mydate.year

mydate.month

mydate.day

date类型的类型方法 date.today() 用于返回当前的日期

>>> from datetime import date
>>> date.today()
datetime.date(2019, 6, 27)

3，date对象的格式化

把date对象转换为标准化的字符串 ‘YYYY-MM-DD’

>>> mydate=date(2019,3,1)
>>> mydate.__str__()
'2019-03-01'
>>> mydate.isoformat()
'2019-03-01'
>>> str(mydate)
'2019-03-01'

自定义格式：

%Y：4位数表示的年份，YYYY

%m：2位数字表示的月份，MM

%d：2位数字表示的天份，DD

>>> mydate.strftime('%Y-%m-%d')
'2019-03-01'
>>> mydate.__format__('%Y-%m-%d')
'2019-03-01'

二，time类型

时间类型表示时间，不带日期属性，是由时、分、秒、毫秒和时区构成的对象，毫秒的取值范围是0~999999。

time(hour, minute, second[, microsecond[, tzinfo]])

时间对象的属性：

mytime.hour

mytime.minute

mytime.second

mytime.microsecond

mytime.tzinfo

时间对象的格式化：

%H：2位数字表示的24小时制

%I：2位数字表示的12小时制

%M：两位数字表示的分钟

%S：2位数字表示的秒

%f：6位数字表示的毫秒

三，datetime类型

datetime类型用于表示某一个时刻的时间戳（timestamp），datetime类型既包括日期，也包括时间，是由日期和时间构成的类型：

datetime.datetime(year, month, day[, hour[, minute[, second[, microsecond[, tzinfo]]]]])

datetime对象的属性：year、month、day、hour、minute、second、microsecond和tzinfo。

datetime对象的函数：

mydatetime.date()

mydatetime.time()，不带time zone，或者认为time zone是None

mydatetime.timetz()，带有time zone

当前的日期和时间

from datetime import datetime
datetime.today()
datetime.utcnow()
datetime.now([tz])

四，timedelta类型

timedelta对象表示的是一个间隔，是两个日期或时间之间的差值。 注意，参数中没有年份。 所有的参数都是可选的，默认值是0。

datetime.timedelta([days[, seconds[, microseconds[, milliseconds[, minutes[, hours[, weeks]]]]]]])

通过timedelta()来计算日期的增加或减少：

>>> from datetime import timedelta
>>> date(2019,3,1) + timedelta(days = 1)
datetime.date(2019, 3, 2)
>>> date(2019,4,1) + timedelta(days = -1)
datetime.date(2019, 3, 31)

五，时间戳的格式化和解析

时间戳的格式化（format）是指把时间戳按照特定的格式转换为文本，而时间戳的解析（parse）是指把文本解析为时间戳。

1，标准库函数strftime() 和 strptime()

date、time和datetime对象都有函数strftime(format)，用于把日期和时间转换为具有特定格式的字符串，而类方法 datetime.strptime(date_string, format)，用于把格式化的字符串转换为日期和时间类型。

这两个函数名称的区别：

strftime 函数中的f是format，意思是格式化，表示把timestamp按照特定的格式转换为字符串

strptime函数中的p是parse，意思是解析，表示把字符串按照格式转换（或解析）为timestamp

举个例子，把字符串转为date类型：

>>> import datetime
>>> date_str = '2017-01-01'
>>> datetime.datetime.strptime(date_str,'%Y-%m-%d').date()
datetime.date(2017, 1, 1)

2，dateutil库的parse函数

dateutil是第三方库，其parse函数用于把字符串解析为datetime，这个函数非常强大，几乎可以解析所有人类能够理解的日期表示形式，但是该函数不够完美，有时会解析错误，解析的正确性这取决于文本的正确性。

from dateutil.parser import parse

举个例子，使用parse解析字符串，返回timestamp：

>> parse('Jan 31, 1997 10:45 PM')
datetime.datetime(1997, 1, 31, 22, 45)

六，日期和时间的增量

由于Datetime模块内置的timedelta只能按照days来增加日期，对于月份的增量或减量，需要通过其他方式来实现。

1，使用dateutil模块

relativedelta用于使用现有的datetime，或者使用日期时间的特定组成成分来表示时间间隔。

dateutil.relativedelta.relativedelta(dt1=None, dt2=None
　　　　, years=0, months=0, days=0, leapdays=0, weeks=0, hours=0, minutes=0, seconds=0, microseconds=0
　　　　, year=None, month=None, day=None, weekday=None, yearday=None, nlyearday=None, hour=None, minute=None, second=None, microsecond=None)

第一种方式是传递两个date或datetime：

relativedelta(datetime1, datetime2)

第二种方式是传递date或datetime的组成成分，参数注释：

years, months, weeks, days, hours, minutes, seconds, microseconds： 相对值，可能是负数，加上（add）或减去（subtract）相对值，使用relativedelta中的相对值对原始的datetime进行相应的算术运算。

year, month, day, hour, minute, second, microsecond：绝对值，加上（add）或减去（subtract）一个绝对值，不是对原始的datetime做算术运算，而是使用relateivedelta中的值来替换（replace）原始datetime中的组成成分。

weekday：工作日

leapdays：闰日

yearday，nlyearday：设置 yearday 或者 non-leap year day (jump leap days），这些信息会被转换为日，月、闰日信息。

我们只关注相对值，用于对date或datetime做相对增量操作：

import datetime
import dateutil.relativedelta

dt = datetime.datetime.strptime("2013-03-31", "%Y-%m-%d")
dt_add_n_months = dt + dateutil.relativedelta.relativedelta(months=n)

2，使用pandas的DateOffsets

这个类和dateutil.relativedelta.relativedelta的用法基本上是相同的：

years, months, weeks, days, hours, minutes, seconds, microseconds，nanoseconds：用于增加相应的offset

year, month, day,weekday, hour, minute, second, microsecond，nanosecond：用于替换offset的value

举个例子，使用日期偏移（DateOffset）来计算日期：

>>> from pandas.tseries.offsets import DateOffset
>>> ts = pd.Timestamp('2017-01-01 09:10:11')
>>> ts + DateOffset(months=3)
Timestamp('2017-04-01 09:10:11')

参考文档：

8.1. datetime — Basic date and time types

【Python】datetime库详解