使用pytz进行日期时间时区转换

Question

这只是关于pytz的另一篇文章。

有两个函数可将日期时间对象在两个时区之间转换。第二个函数适用于所有情况。第一个函数在两种情况（3和4）下会失败。类似的SO帖子没有这样的问题。基于localize(datetime.datetime)和replace(tzinfo)之间差异的任何解释都将提供巨大的帮助。

>>> from dateutil.parser import parse
>>> import pytz

第一个函数（有错误）

下面的函数使用了datetime.datetime.replace(tzinfo)。

def buggy_timezone_converter(input_dt, current_tz='UTC', target_tz='US/Eastern'):
    '''input_dt is a datetime.datetime object'''
    current_tz = pytz.timezone(current_tz)
    target_tz = pytz.timezone(target_tz)
    target_dt = input_dt.replace(tzinfo=current_tz).astimezone(target_tz)
    return target_tz.normalize(target_dt)

注意现在有四个日期时间转换。

(1) 从UTC到EST -- 正常

>>> buggy_timezone_converter(parse('2013-02-26T04:00:00'))
Out[608]: datetime.datetime(2013, 2, 25, 23, 0, tzinfo=<DstTzInfo 'US/Eastern' EST-1 day, 19:00:00 STD>)

(2) 从UTC到EDT -- 可行

>>> buggy_timezone_converter(parse('2013-05-26T04:00:00'))
Out[609]: datetime.datetime(2013, 5, 26, 0, 0, tzinfo=<DstTzInfo 'US/Eastern' EDT-1 day, 20:00:00 DST>)

(3) 从东部夏令时（EST）到世界标准时间（UTC）-- 不正确。时间偏移为4小时56分钟，应该是5小时。

>>> buggy_timezone_converter(parse('2013-02-26T04:00:00'), target_tz='UTC', current_tz='US/Eastern')
Out[610]: datetime.datetime(2013, 2, 26, 8, 56, tzinfo=<UTC>)

(4) 从EDT到UTC -- 不正确。时间偏移量为4小时56分钟，应该是4小时。不考虑夏令时。

>>> buggy_timezone_converter(parse('2013-05-26T04:00:00'), current_tz='US/Eastern', target_tz='UTC')
Out[611]: datetime.datetime(2013, 5, 26, 8, 56, tzinfo=<UTC>)

第二个函数（完美工作）

以下函数使用pytz.timezone.localize(datetime.datetime)，它能够完美工作。

def good_timezone_converter(input_dt, current_tz='UTC', target_tz='US/Eastern'):
    current_tz = pytz.timezone(current_tz)
    target_tz = pytz.timezone(target_tz)
    target_dt = current_tz.localize(input_dt).astimezone(target_tz)
    return target_tz.normalize(target_dt) 

从UTC转换为EST - 成功

>>> good_timezone_converter(parse('2013-02-26T04:00:00'))
Out[618]: datetime.datetime(2013, 2, 25, 23, 0, tzinfo=<DstTzInfo 'US/Eastern' EST-1 day, 19:00:00 STD>)

（2）从协调世界时到东部夏令时--可以

>>> good_timezone_converter(parse('2013-05-26T04:00:00'))
Out[619]: datetime.datetime(2013, 5, 26, 0, 0, tzinfo=<DstTzInfo 'US/Eastern' EDT-1 day, 20:00:00 DST>)

(3) 从东部标准时间到协调世界时 -- 可以。

>>> good_timezone_converter(parse('2013-02-26T04:00:00'), current_tz='US/Eastern', target_tz='UTC')
Out[621]: datetime.datetime(2013, 2, 26, 9, 0, tzinfo=<UTC>)

(4) 从EDT到UTC -- OK。

>>> good_timezone_converter(parse('2013-05-26T04:00:00'), current_tz='US/Eastern', target_tz='UTC')
Out[620]: datetime.datetime(2013, 5, 26, 8, 0, tzinfo=<UTC>)

- Asif Rehan

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无法重现：>>> timezone_converter(datetime.datetime(2013,02,26,4,0,0,0), target_tz='UTC', current_tz='US/Eastern') datetime.datetime(2013年2月26日9时0分，tzinfo=<UTC>) - Mark Ransom

抱歉，忘记添加导入行

from dateutil.parser import parse import pytz

- Asif Rehan

你的问题要么是 pytz localize vs datetime replace 的重复，要么就应该询问一个更具体的问题（更新当前问题），如果你对现有答案不满意。请使用不同的名称来命名第一个和第二个函数，例如 convert_tz_replace() 和 convert_tz()。 - jfs

@MarkRansom：再次检查（更新pytz）。timezone_converter_replace(datetime(2013,2,26,4,0,0,0), target_tz='UTC', current_tz='US/Eastern') -> datetime.datetime(2013, 2, 26, 8, 56, tzinfo=<UTC>)，即.replace()无法正常工作，如文档所述。 - jfs

@J.F.Sebastian 那是我测试的直接复制/粘贴。我不知道为什么会得到不同的结果，但我确实得到了。也许这是某种线索。 - Mark Ransom

请参考 https://www.reddit.com/r/CodingHelp/comments/10638wm/pst_adjustment_goes_to_0753_why_is_my_timezone/，了解可能的解释。 - Barry Carter

Answer 1

我假设您有以下几个问题：

• 为什么第一个函数适用于UTC时区？
• 为什么它对于“US / Eastern”时区（DSTTzInfo实例）失败了？
• 为什么第二个函数在所有提供的示例中都有效？

第一个函数是错误的，因为它使用了而不是。

第二个函数大多数时间是正确的，除了在模糊或不存在的时间，例如在夏令时转换期间 - 您可以通过将is_dst参数传递给.localize()来更改行为：（默认）/ / （引发异常）。

第一个函数适用于UTC时区，因为对于任何日期它都有一个固定的UTC偏移量（零）。其他时区（例如America/New_York）可能在不同的时间具有不同的UTC偏移量（夏令时，战争时间，任何一位当地政治家可能认为是个好主意的时间——它可以是任何事情——tz数据库在大多数情况下工作）。为了实现tzinfo.utcoffset(dt)、tzinfo.tzname(dt)和tzinfo.dst(dt)方法，pytz使用一组DstTzInfo实例，每个实例都有一组不同的(_tzname, _utcoffset, _dst)属性。给定dt（日期/时间）和is_dst，.localize()方法从集合中选择一个适当的（在大多数情况下但不总是）DstTzInfo实例。pytz.timezone('America/New_York')返回一个DstTzInfo实例，其(_tzname, _utcoffset, _dst)属性对应于某个未记录的时刻（不同的pytz版本可能返回不同的值——当前版本可能返回与可用区域信息最早的日期相对应的tzinfo实例——大多数情况下您不想要这个值：我认为选择默认值的动机是强调错误（传递pytz.timezone给datetime构造函数或.replace()方法）。总之： .localize() 选择适当的utcoffset、tzname、dst值，.replace() 使用默认（不合适）的值。UTC只有一个utcoffset、tzname、dst集合，因此可以使用默认值，并且.replace()方法可与UTC时区一起使用。您需要传递一个日期时间对象和is_dst参数来选择其他时区（如'America/New_York'）的适当值。

原则上，pytz 可以调用 localize() 方法来实现utcoffset()、tzname()、dst() 方法，即使 dt.tzinfo == self 也是这样。这将使得这些方法在时间复杂度上变为 O(log n)，其中 n 是具有不同 (utcoffset、tzname、dst) 值的间隔数量，但是datetime 构造函数和 .replace()仍然按原样工作，即显式的 localize() 调用只是在传递 is_dst 时才需要。

- jfs