8.4 datetime
目标
- 区分 naive（无时区）与 aware（带时区）时间，默认使用 aware 时间。
- 掌握格式化（
strftime、isoformat）与解析（strptime、fromisoformat）。 - 用
timedelta做时间运算；知道时间戳与datetime的转换。
核心概念
主要类型
| 类型 | 表示 | 例子 |
|---|---|---|
date | 日期 | date(2026, 10, 6) |
time | 一天中的时刻 | time(22, 30) |
datetime | 日期 + 时刻（可带时区） | datetime(2026, 10, 6, 22, 30, tzinfo=UTC) |
timedelta | 时间间隔 | timedelta(days=1, hours=2) |
timezone / ZoneInfo | 时区 | timezone.utc、ZoneInfo("Asia/Shanghai") |
naive 与 aware
没有 tzinfo 的 datetime 是 naive 的：它不知道自己是哪个时区的时间，跨时区比较和计算时容易出错。存储和传输一律用 aware 的 UTC 时间，展示时再转为本地时区。
Python · 可运行
python
from datetime import datetime, timedelta, timezone
now_utc = datetime.now(timezone.utc) # aware：推荐
naive = datetime(2026, 10, 6, 22, 0) # naive
print(now_utc.tzinfo, naive.tzinfo)
CST = timezone(timedelta(hours=8), "CST") # 固定偏移时区
t = datetime(2026, 10, 6, 22, 0, tzinfo=CST)
print(t.isoformat()) # 2026-10-06T22:00:00+08:00
print(t.astimezone(timezone.utc).isoformat()) # 转为 UTC：14:00真实代码中更常用 IANA 时区名（会自动处理夏令时）：
python
from datetime import datetime
from zoneinfo import ZoneInfo
now_sh = datetime.now(ZoneInfo("Asia/Shanghai"))
now_ny = now_sh.astimezone(ZoneInfo("America/New_York"))zoneinfo 依赖系统时区数据库；Windows 或精简环境中需安装 tzdata 包。
格式化与解析
Python · 可运行
python
from datetime import datetime, timezone
t = datetime(2026, 10, 6, 9, 5, 3, tzinfo=timezone.utc)
print(t.isoformat()) # ISO 8601：API 与日志首选
print(t.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S %Z")) # 自定义格式
print(f"{t:%Y年%m月%d日}") # f-string 中直接写格式
parsed = datetime.fromisoformat("2026-10-06T09:05:03+00:00")
print(parsed == t)
p2 = datetime.strptime("2026/10/06 09:05", "%Y/%m/%d %H:%M") # 得到 naive
print(p2, p2.tzinfo)
print(p2.replace(tzinfo=timezone.utc).isoformat()) # 补上时区（确认它本来就是 UTC 时）| 指令 | 含义 | 指令 | 含义 |
|---|---|---|---|
%Y | 4 位年 | %H | 24 小时制小时 |
%m | 月（01–12） | %M | 分钟 |
%d | 日 | %S | 秒 |
%z | +0800 形式的偏移 | %a / %A | 星期缩写/全称 |
运算与时间戳
Python · 可运行
python
from datetime import datetime, timedelta, timezone
start = datetime(2026, 10, 6, 8, 0, tzinfo=timezone.utc)
end = start + timedelta(hours=2, minutes=30)
print(end, end - start, (end - start).total_seconds())
print(end > start)
ts = start.timestamp() # 时间戳：自 1970-01-01 UTC 起的秒数
print(ts, datetime.fromtimestamp(ts, tz=timezone.utc))易错点
- naive 与 aware 不能比较大小或相减：抛
TypeError: can't compare offset-naive and offset-aware datetimes；而==不报错，直接返回False。 datetime.utcnow()返回 naive 时间，3.12 起已弃用；用datetime.now(timezone.utc)（3.11 起也可from datetime import UTC后写datetime.now(UTC)）。fromtimestamp(ts)不传tz得到本地时区的 naive 时间，结果因机器而异。strptime解析结果是 naive 的，即使字符串里看起来是 UTC。
Python · 可运行演示报错
python
from datetime import datetime, timezone
aware = datetime.now(timezone.utc)
naive = datetime(2026, 10, 6)
print(aware > naive)对照
| 概念 | Python | JS | Java |
|---|---|---|---|
| 当前 UTC 时间 | datetime.now(timezone.utc) | new Date()（内部为 UTC） | Instant.now() |
| 带时区时间 | aware datetime | Temporal.ZonedDateTime | ZonedDateTime |
| 无时区时间 | naive datetime | Temporal.PlainDateTime | LocalDateTime |
| 间隔 | timedelta | Temporal.Duration | Duration |
| ISO 格式化 | t.isoformat() | d.toISOString() | t.toString() |
读代码
API 响应中的时间通常是 ISO 8601 字符串（如 "2026-10-06T14:00:00Z"），代码这样处理：
python
from datetime import datetime, timezone
created = datetime.fromisoformat(item["created_at"]) # 3.11 起支持末尾的 "Z"
age = datetime.now(timezone.utc) - created
if age.total_seconds() > 3600:
...minimal_agent.py 本身不处理时间；11.2 的改造练习中，你会给它增加一个 get_time 工具（练习中返回固定值，便于断言）。
练习
练习 1：时区转换
实现 to_utc_iso(text)：输入形如 "2026-10-06 22:00" 的北京时间（UTC+8）字符串，返回 UTC 时间的 ISO 字符串，例如 "2026-10-06T14:00:00+00:00"。
练习
from datetime import datetime, timedelta, timezone
def to_utc_iso(text):
return datetime.strptime(text, "%Y-%m-%d %H:%M").isoformat()
快捷键：⌘/Ctrl + Enter 提交检查
练习 2：耗时描述
实现 elapsed(start_iso, end_iso)：两个带时区的 ISO 字符串，返回间隔的整数分钟数。
练习
from datetime import datetime
def elapsed(start_iso, end_iso):
return 0
快捷键：⌘/Ctrl + Enter 提交检查
小结
- 默认用 aware 时间：
datetime.now(timezone.utc)；展示时astimezone转换。 - ISO 8601：
isoformat()输出，fromisoformat()解析。 timedelta做加减；total_seconds()取秒数。- naive 与 aware 混用会报
TypeError。