1

时区

时间差

在每个地区，中午 12 点都对应着正午，但是每个地区的 12 点是统一时刻吗？显然不是，要不然也不会有时差概念了。下图最右边的图显示着火车穿过两个时区，那么记录的时间应该是处在时区的那个时间，因此区分时区很重要。

世界上不同地区显示的时间不同，北京时间就比美国东部时间快 13 个小时，看下图：

UTC

为了方便比较不同时区的时间，我们用协调世界时间当作基准。

协调世界时间 (Coordinated Universal Time, UTC) 是最主要的世界时间标准，在在时刻上尽量接近于格林威治标准时间 (Greenwich Mean Time, GMT)。UTC 可以视为一个世界统一的时间，其他时区的时间都是在这个基础上增加或减少的，比如

这样看北京时间比美东时间快 13 个小时，因为 UTC + 8 - (UTC - 5) = 13。有了标准 UTC，时间就可以比较了。

当用 datetime() 对象创建时间式，如果不设定时区，那么这个时间被称为不考虑时区 (UTC-naive) 的日期时间；如果设定时区，那么这个时间被称为考虑时区 (UTC-aware) 的日期时间。

创建一个不考虑时区的日期时间，如果你处理的问题不需要考虑多个时区，那么这个时间可看做是你处理问题所在地区的时间；如果你处理的问题需要考虑多个时区，那么这个时间可看做是 UTC。

已知美国东部时区时间比 UTC 慢 5 个小时，因此可用 timedelta() 对象定义一个负 5 个小时的时间差，并传入 timezone() 对象中定义美东时区 ET。

打印出来的日期时间都是当地时间 (此时是美东时间)，而最后有 -05:00 的字样，它叫做 UTC offset，负号代表比 UTC 慢 5 个小时。

已知北京时间比 UTC 快 8 个小时，因此可用 timedelta() 对象定义一个正 8 个小时的时间差，并传入 timezone() 对象中定义北京时区 BJ。

astimezone()

打印出来的都是当地时间 (此时是北京时间)，而最后有 +08:00 的字样，它叫做 UTC offset，正号代表比 UTC 快 8 个小时。

现在定义一个美东时间 dt 为 2020-06-27 早上 9 点 30 分，用 astimezone() 对象显示出对应的北京时间是多少，结果是 2020-06-27 晚上 22 点 30 分。但两者的绝对差异是零。这个现实被称作相同时刻，不同时间 (same moment, different time)。

同理，定义一个北京时间 dt 为 2020-06-27 晚上 22 点 30 分，用 astimezone() 对象显示出对应的美东时间是多少，结果是 2020-06-27 早上 9 点 30 分。两者的绝对差异是零。相同时刻，不同时间。

replace()

dt.replace(some_tz) 函数返回一个具有同样值的日期，但是在不同时区，即 dt 的时区和 some_tz 时区不同，这个叫做相同时间，不同时刻 (same time, different moment)。

从上面结果可看出两点：

dateutil.tz

在实际操作做很难记住每个时区的时间和 UTC 差多少，幸运的是 dateutil 包里的 tz 对象可以帮我们解决这个难题。只需用 '区域/城市' 来设定时区就可以了，比如

tz 是 timezone 的缩写，可看成是时区的数据库，首先从 dateutil 引入它，然后用 gettz() 函数加上设定的字符串时区来获取时区对象。

以下结果复制了上面结果，只不过现在用 tz.gettz() 加字符串来设置时区，而上面用 timezone(timedelta()) 加时间差来设置时区。对普通人来说，记住形象的字符串比记住枯燥的时差容易多了吧。

提示：注意力放在 dt - dt_to_bj 的结果 12:00:00 上，美东时间比北京时间慢了 12 个小时。

现在突发奇想换个日期 2020-01-11 看看有什么变化？

这时 dt - dt_to_bj 的结果是 13:00:00 上，表示美东时间比北京时间慢了 13 个小时 (之前只慢了 12 个小时)。此外更明显的是，

为什么不同日期上同样的美东时间对应的北京时间会不同呢？时间差还能随日期变？你说对了，夏令时了解一下。

2

夏令时

夏令时 (daylight saving time, DST) 则是为了充分利用夏天日照长的特点，充分利用光照节约能源而人为调整时间的一种机制。通过在夏天将时间向前加一小时，使人们早睡早起节约能源。虽然很多西方国家都采用了DST，但是中国不采用 DST。

夏令时 (daylight saving time) 是由“创始人”本杰明·富兰克林提出，他在 1784 年发表《节约日光成本的经济工程》， 原因是注意到人们 10 点后才起床，夜生活过到深夜。所以建议大家早睡早起，每年可节省不少蜡烛。但他没能目睹这天到来。在第一次世界大战期间，美国首次实施日光节约，以此来节省燃料。1966年，约翰逊总统签署了统一时间法案，才使其成为法律。

美股开盘时间在中国的晚上，因为美国有夏令时间 ， 因此夏天的交易时间与冬天相比会提前一小时:

在 2020 年，夏令时是从 3 月 8 日早上 2 点开始，到 11 月 1 日早上 2 点结束。

夏令时的起点 (将表前拨)

在 3 月 8 日早上 2 点，大家把表往前调 1 个小时到早上 3 点，感觉是 2 点到 3 点这一段的时间突然没有了，如下图所示：

但是对应到 UTC 上，这段时间根本没有消失，只不过美东时间的 UTC offset 变了，由原来的 UTC-5 变成了 UTC-4，即从原来正常的慢 5 个小时到现在慢 4 个小时，如下图所示：

夏令时的终点 (将表后拨)

在 11 月 1 日早上 2 点，大家把表往后调 1 个小时到早上 1 点，把之前“丢失的那一个小时找回来了”，回归正常。注意在调时间这个动作点 (夏令时终点) 的前后从“1 点到 2 点”的时间段有歧义，它们既可以指夏令时结束之前的时间段，也可以指夏令时结束之后的时间段。为了偏于说明，用两个时间轴来区分，如下图所示：

但是对应到 UTC 上，丢失的那一个小时找回来，使得对应的美东时间的 UTC offset 变了，由原来的 UTC-4 变成了 UTC-5，即从原来慢 4 个小时又回到正常情况的慢 5 个小时，如下图所示：

首先用 datetime_ambiugous() 函数来验证在早上 1 点到 2 点这段时间段中的时间是否有歧义：

由于 1:00:00 这个时点有歧义，我们先创建两个日期时间对象 first_1am 和 second_1am，发现两者在 ET 时区和 UTC 的时间差都为零。

那这样就无法实现夏令时结束“时间回调”这个现象了，好在我们用 enfold() 函数，它将有歧义的时间“折叠”起来，使得转换成 UTC 时能考虑到“时间回调”。从 first_1am 和 second_1am 之间的时间差为 3600 秒可以看出 enfold() 函数的作用了。

将两者表示成美东时间，发现 first_1am 是夏令时结束前的早上 1 点钟，比 UTC 慢 4 小时，而 second_1am 是夏令时结束后的早上 1 点钟，比 UTC 慢 5 小时。

3

总结

这么清楚的帖子还需要总结吗？需要：