如何在Python中将一个naive datetime转换为DST-aware datetime？

Question

我目前在开发一个日历系统的后端，该系统返回Python中的naive datetimes。前端的工作方式是用户创建各种日历事件，前端返回他们创建的事件的naive datetime版本（例如，如果用户选择2020年10月5日下午3:00-4:00，前端将返回datetime.datetime(2020, 10, 5, 15, 0, 0)作为起始时间和datetime.datetime(2011, 10, 5, 16, 0, 0)作为结束时��）。

我需要做的是将naive datetime转换成UTC时间并存储到数据库中。系统每个用户已经指定了他们的时区偏好，因此naive datetime被认为与他们的时区偏好相同。显然，日期时间需要相对于UTC存储，以便如果用户更改其时区，则现有事件仍将在他们安排的正确时间进行呈现。

由于前端不在我的控制范围内，因此我无法更改接收到的数据。数据库设计也不在我的控制范围内，因此我无法更改正在存储的数据及其方式。

以下是我目前采用的大致方法：

import pytz
def convert_to_UTC(naive_datetime, user_tz_preference):
    user_datetime = naive_datetime.replace(tzinfo=user_tz_preference)
    utc_datetime = user_datetime.astimezone(pytz.utc)

我遇到的问题与夏令时有关：

>>> from datetime import datetime
>>> import pytz
>>> user_tz_preference = pytz.timezone('US/Pacific')
>>> naive_datetime = datetime(2011, 10, 26, 12, 0, 0)
>>> user_datetime = naive_datetime.replace(tzinfo=user_tz_preference)
>>> user_datetime
datetime.datetime(2011, 10, 26, 12, 0, tzinfo=<DstTzInfo 'US/Pacific' PST-1 day, 16:00:00 STD>)
>>> received_utc = user_datetime.astimezone(pytz.utc)
>>> received_utc
datetime.datetime(2011, 10, 26, 20, 0, tzinfo=<UTC>)
>>> expected_utc = datetime(2011, 10, 26, 19, 0, tzinfo=pytz.utc)
>>> expected_utc == received_utc
False

请注意，使用'replace'方法会将时区设置为PST而不是PDT，不管日期如何，这会使其UTC偏移量为8小时，而不是预期的7小时DST偏移量，因此时间最终保存不正确。

我有哪些选项可以将本地时间转换为正确的PDT（或其他基于时区的DST）时区信息？

（另外，请注意，并非所有用户都生活在遵循夏令时的时区，或者可能生活在在不同时间切换的时区，因此如果要在保存之前执行时间差修正类似的解决方案，则需要知道时区是否支持DST以及在哪些日期进行切换）。

- Jay

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http://www.enricozini.org/2009/debian/using-python-datetime/ - Maxim Egorushkin

可能是重复的问题：如何在Python中使一个无时区意识的日期时间有时区意识。 - AncientSwordRage

我回答过类似的问题，请查看这个链接 astimezone() cannot be applied to a naive datetime，或许会有所帮助。 - Joseph Daudi

Answer 1

Pytz的localize函数可以实现这一点：http://pytz.sourceforge.net/#localized-times-and-date-arithmetic

from datetime import datetime
import pytz    

tz = pytz.timezone('US/Pacific')
naive_dt = datetime(2020, 10, 5, 15, 0, 0) 
utc_dt = tz.localize(naive_dt, is_dst=None).astimezone(pytz.utc)
# -> 2020-10-05 22:00:00+00:00

- Mark Ransom

Answer 2

使用Python 3.9标准库中的zoneinfo：

from datetime import datetime
from zoneinfo import ZoneInfo

naive_datetime = datetime(2011, 10, 26, 12, 0, 0)
user_tz_preference = ZoneInfo("America/Los_Angeles") # former US/Pacific

# it is safe to replace the tzinfo:
user_datetime = naive_datetime.replace(tzinfo=user_tz_preference)
# ...or set it directly:
user_datetime = datetime(2011, 10, 26, 12, tzinfo=ZoneInfo("America/Los_Angeles"))

# astimezone works as before:
utc_datetime = user_datetime.astimezone(ZoneInfo("UTC"))

print(repr(user_datetime))
# datetime.datetime(2011, 10, 26, 12, 0, tzinfo=zoneinfo.ZoneInfo(key='US/Pacific'))
print(user_datetime.isoformat())
# 2011-10-26T12:00:00-07:00
print(utc_datetime.isoformat())
# 2011-10-26T19:00:00+00:00

文档

- FObersteiner