如何在 Python 中查找同一小时的第二天 Unix 时间戳,包括 DST?



在Python中,我可以找到本地时间的Unix时间戳,知道时区,如下所示(使用pytz):

>>> import datetime as DT
>>> import pytz
>>> mtl = pytz.timezone('America/Montreal')
>>> naive_time3 = DT.datetime.strptime('2013/11/03', '%Y/%m/%d')
>>> naive_time3
datetime.datetime(2013, 11, 3, 0, 0)
>>> localized_time3 = mtl.localize(naive_time3)
>>> localized_time3
datetime.datetime(2013, 11, 3, 0, 0, tzinfo=<DstTzInfo 'America/Montreal' EDT-1 day, 20:00:00 DST>)
>>> localized_time3.timestamp()
1383451200.0

到目前为止,一切都很好。naive_time不知道时区,而localized_time知道其在Montréal的2013/11/03午夜,因此(UTC)Unix时间戳是好的。这个时区也是我的本地时区,这个时间戳似乎是正确的:

$ date -d @1383451200
Sun Nov  3 00:00:00 EDT 2013

现在,11月3日下午2点,蒙特利尔的时钟被向后调整了一个小时,所以那天我们多了一小时。这意味着,在2013/11/03和2013/11/04之间,25小时。这表明:

>>> naive_time4 = DT.datetime.strptime('2013/11/04', '%Y/%m/%d')
>>> localized_time4 = mtl.localize(naive_time4)
>>> localized_time4
datetime.datetime(2013, 11, 4, 0, 0, tzinfo=<DstTzInfo 'America/Montreal' EST-1 day, 19:00:00 STD>)
>>> (localized_time4.timestamp() - localized_time3.timestamp()) / 3600
25.0

现在,我正在寻找一种从localized_time3获取localized_time4对象的简单方法,因为我知道我想在同一时间(此处为午夜)获取下一个本地化日期。我试过timedelta,但我相信它不知道时区或夏令时:

>>> localized_time4td = localized_time3 + DT.timedelta(1)
>>> localized_time4td
datetime.datetime(2013, 11, 4, 0, 0, tzinfo=<DstTzInfo 'America/Montreal' EDT-1 day, 20:00:00 DST>)
>>> (localized_time4td.timestamp() - localized_time3.timestamp()) / 3600
24.0

我的目的是获取有关日志项的信息,这些日志项存储在每个本地日的Unix时间戳中。当然,如果我使用localized_time3.timestamp()并在此处添加24 * 3600(与localized_time4td.timestamp()相同),我将错过在localized_time4td.timestamp()localized_time4td.timestamp() + 3600之间发生的所有日志条目。

换句话说,我正在寻找的函数或方法应该知道何时在Unix时间戳中添加25小时、24小时或23小时,这取决于夏令时的变化时间。

不使用新包:

def add_day(x):
    d = x.date()+DT.timedelta(1)
    return mtl.localize(x.replace(year=d.year, month=d.month, day=d.day, tzinfo=None))

完整脚本:

import datetime as DT
import pytz
import calendar
mtl = pytz.timezone('America/Montreal')
naive_time3 = DT.datetime.strptime('2013/11/03', '%Y/%m/%d')
print repr(naive_time3)
#datetime.datetime(2013, 11, 3, 0, 0)
localized_time3 = mtl.localize(naive_time3)
print repr(localized_time3)
#datetime.datetime(2013, 11, 3, 0, 0, tzinfo=<DstTzInfo 'America/Montreal' EDT-1 day, 20:00:00 DST>)
print calendar.timegm(localized_time3.utctimetuple())
#1383451200.0
def add_day(x):
    d = x.date()+DT.timedelta(1)
    return mtl.localize(x.replace(year=d.year, month=d.month, day=d.day, tzinfo=None))
print repr(add_day(localized_time3))
#datetime.datetime(2013, 11, 4, 0, 0, tzinfo=<DstTzInfo 'America/Montreal' EST-1 day, 19:00:00 STD>)

calendar用于Python 2。)

在这个答案的最后,我逐渐提供了几个最强大的解决方案,试图处理以下问题:

  • DST引起的utc偏移
  • 由于与夏令时无关的原因,当地时区可能具有不同utc偏移的过去日期。dateutil和stdlib解决方案在某些系统上失败,尤其是Windows
  • DST期间的不明确时间(不知道Arrow是否提供了处理它的接口)
  • 夏令时期间不存在的时间(相同)

要在给定时区中查找明天午夜(或其他固定时间)的POSIX时间戳,您可以使用以下代码:How do I get the UTC time of"night"for a给定时区?:

from datetime import datetime, time, timedelta
import pytz
DAY = timedelta(1)
tz = pytz.timezone('America/Montreal')
tomorrow = datetime(2013, 11, 3).date() + DAY
midnight = tz.localize(datetime.combine(tomorrow, time(0, 0)), is_dst=None)
timestamp = (midnight - datetime(1970, 1, 1, tzinfo=pytz.utc)).total_seconds()

dt.date()方法为幼稚和时区感知的dt对象返回相同的幼稚日期。

时间戳的显式公式用于支持Python 3.3之前的Python版本。否则.timestamp()方法可以在Python 3.3+中使用。

为了避免在DST转换期间解析输入日期时出现歧义,这对于.localize()方法来说是不可避免的,除非您知道is_dst参数,否则您可以使用与日期一起存储的Unix时间戳:

from datetime import datetime, time, timedelta
import pytz
DAY = timedelta(1)
tz = pytz.timezone('America/Montreal')
local_dt = datetime.fromtimestamp(timestamp_from_the_log, tz)
tomorrow = local_dt.date() + DAY
midnight = tz.localize(datetime.combine(tomorrow, time(0, 0)), is_dst=None)
timestamp = (midnight - datetime(1970, 1, 1, tzinfo=pytz.utc)).total_seconds()

支持其他固定时间(不仅仅是午夜):

tomorrow = local_dt.replace(tzinfo=None) + DAY # tomorrow, same time
dt_plus_day = tz.localize(tomorrow, is_dst=None)
timestamp = dt_plus_day.timestamp() # use the explicit formula before Python 3.3

如果结果日期不明确或不存在,is_dst=None将引发异常。为了避免出现异常,您可以从昨天开始选择最接近上一个日期的时间(相同的夏令时状态,即is_dst=local_dt.dst()):

from datetime import datetime, time, timedelta
import pytz
DAY = timedelta(1)
tz = pytz.timezone('America/Montreal')
local_dt = datetime.fromtimestamp(timestamp_from_the_log, tz)
tomorrow = local_dt.replace(tzinfo=None) + DAY
dt_plus_day = tz.localize(tomorrow, is_dst=local_dt.dst())
dt_plus_day = tz.normalize(dt_plus_day) # to detect non-existent times                                            
timestamp = (dt_plus_day - datetime(1970, 1, 1, tzinfo=pytz.utc)).total_seconds()

.localize()尊重给定的时间,即使它不存在,因此.normalize()需要固定时间。如果normalize()方法为了与其他代码示例保持一致而更改其输入(在本例中检测到不存在的时间),则可以在此处引发异常。

(感谢@rdodev为我指出Arrow)。

使用Arrow,此操作变得简单:

>>> import arrow
>>> import datetime as DT
>>> lt3 = arrow.get(DT.datetime(2013, 11, 3), 'America/Montreal')
>>> lt3
<Arrow [2013-11-03T00:00:00-04:00]>
>>> lt4 = arrow.get(DT.datetime(2013, 11, 4), 'America/Montreal')
>>> lt4
<Arrow [2013-11-04T00:00:00-05:00]>
>>> lt4.timestamp - (lt3.replace(days=1).timestamp)
0
>>> (lt3.replace(days=1).timestamp - lt3.timestamp) / 3600
25.0

使用Arrow的replace方法,单数单位名称替换该属性,而复数单位名称则添加到该属性中。因此,lt3.replace(days=1)为2013年11月4日,而lt3.replace(day=1)为2013年12月1日。

这里有一个基于dateutil:的替代方案

>>> # In Spain we changed DST 10/26/2013
>>> import datetime
>>> import dateutil.tz
>>> # tzlocal gets the timezone of the computer
>>> dt1 = datetime.datetime(2013, 10, 26, 14, 00).replace(tzinfo=dateutil.tz.tzlocal())
>>> print dt1
2013-10-26 14:00:00+02:00
>>> dt2 = dt1 + datetime.timedelta(1)
>>> print dt2
2013-10-27 14:00:00+01:00
# see if we hace 25 hours of difference
>>> import time
>>> (time.mktime(dt2.timetuple()) - time.mktime(dt1.timetuple())) / 3600.0
25.0
>>> (float(dt2.strftime('%s')) - float(dt1.strftime('%s'))) / 3600   # the same
25.0

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