python-3.x - 如何创建适用于所有日期的时区感知 Time 对象？

Question

我一直在努力解决这个问题。我觉得我很了解 Timezones，而且我认为我了解如何正确使用 pytz，所以我通常使用它并且我通常没有任何问题。也许我正试图为我想要的东西使用错误的工具。

对于我当前的应用程序，我需要抽象地工作 time对象。也就是说，我关心 16:00 发生的事情。我不在乎它发生在 12 月 23 日的 16:00。 pytz 似乎更喜欢使用 datetime对象:这是有道理的。它无法计算出偏移量，因为由于夏令时和历史原因等原因，它会根据日期而有所不同。

我试图让用户协调世界各地的日常事件。如果日本的用户说事件是每天 21:00 到 23:00，我希望美国/中部的用户每天看到 6:00 到 8:00。我以为我有这个工作......直到两周前。看，美国大部分地区的夏令时刚刚结束，所以现在的 6:00-8:00 实际上是以前的 7:00-9:00。

这打破了我的想法，即我通常需要以 UTC 存储时间，然后转换它们仅用于查看。创建它的时区实际上非常重要。如果我们颠倒这一点，并且美国时区中遵守夏令时的用户设置了事件时间，那么即使他们不遵守该时间，日本的时间也需要更改!如果我将该时间存储为 UTC，在日本没有任何变化，但这不是我想要的功能。

所以我想存储为 time对象 tzinfo .但是您无法创建具有准确 pytz 的时间对象 tzinfo没有日期，但日期并不重要。如果我使用当前日期来计算 tzinfo那么一旦该时区发生变化，这实际上将不再准确。

我想我的问题是:以可在世界任何地方、 future 任何时间检索的方式存储“东部时间下午 4 点”的最佳方式是什么 ?包括东方!我希望它是夏令时和夏令时之外的下午 4 点。我无法将其存储为 UTC，因为 12:00 UTC 与全年的 12:00 UTC 时间相同，但我不想要那样。我想我想要的是，一个“抽象的”或“临时的”pytz.timezone在给出日期(查看日期)之前没有实际偏移量。那是一回事吗？我在这个网站上阅读了无数的问题，包括 python 和 pytz 文档，但找不到任何类似的问题，或者任何有类似问题的人。一切似乎都在谈论具体datetimes或仅在 datetimes 内工作但这似乎与我的问题无关。

我的应用程序非常庞大，因此很难取出特定部分，但我可以尝试展示我尝试过的内容以及为什么事情不起作用。
event_time = datetime.time(hour=12, tzinfo=pytz.timezone("US/Eastern"))将是我理想的解决方案。但是使用 pytz 创建 tzinfo 并不是一个好主意(由于历史原因，这会给我一个像 -5:04 这样的偏移量) - 有没有办法指定要使用的 US/Eastern 版本？
datetime.now(pytz.timezone("US/Eastern")).replace(hour=12, minute=0, second=0, microsecond=0).timetz()给了我一些看起来像我想要的东西，但它只有在美国/东部没有改变时才能正常运行。如果我将此应用到我在 DST 更改之前移回的日期，它会给我 13:00，这不是我想要的。

Answer 1

我构建了一个自动处理 DST 转换的 tzinfo 类。我从日期时间文档中的 USTimeZone 类示例中得到了这个想法。

这里的技巧是 pytz 时区数据库包含夏令时生效的所有历史日期。这也是为什么当您创建一个没有日期的 datetime 对象时，它会错误地转换 DST；它基于数据库中的第一个条目。

from datetime import datetime, tzinfo, timedelta
import pytz

ZERO = timedelta(0)

def format_timedelta(td):
    if td < timedelta(0):
        return '-' + format_timedelta(-td)
    else:
        # Change this to format positive timedeltas the way you want
        return str(td)



class WorldTimeZone(tzinfo):
    """
    A self adjusting according to DST rules in the PYTZ database tzinfo class
    See pytz.all_timezones for a list of all zone names and offsets.
    """

    def __init__(self, zone):
        """
        :param zone:  (str) Proper tzdatabase timze zone name. 
        """
        # initialize the pytz timezone with current time
        # this is done to avoid confusing tznames found in the start of the tz database
        # _utcoffset should always be STD rather than DST.
        self.pytzinfo = self.__getSTD(zone)
        self._utcoffset = self.pytzinfo._utcoffset


    @staticmethod
    def __getSTD(tname):
        """
        This returns a pytz timezone object normalized to standard time for the zone requested.
        If the zone does not follow DST or a future transition time cannot be found, it normalizes to NOW instead.

        :param tname:  Proper timezone name found in the tzdatabase. example: "US/Central"
        """

        # This defaults to the STD time for the zone rather than current time which could be DST
        tzone = pytz.timezone(tname)
        NOW = datetime.now(tz=pytz.UTC)
        std_date = NOW
        hasdst = False
        try:
            #transitions are in UTC.  They need to be converted to localtime once we find the correct STD transition.
            for utcdate, info in zip(tzone._utc_transition_times, tzone._transition_info):
                utcdate = utcdate.replace(tzinfo=pytz.UTC)
                utcoffset, dstoffset, tzname = info
                if dstoffset == ZERO:
                    std_date = utcdate
                if utcdate > NOW:
                    hasdst = True
                    break
        except AttributeError:
            std_date = NOW
        if not hasdst:
            std_date = NOW
        std_date = tzone.normalize(std_date)
        return std_date.tzinfo

    # This needs to be dynamic because pytzinfo updates everytime .dst() is called; which is a lot.
    @property
    def _dst(self):
        return self.pytzinfo._dst

    def __repr__(self):
        # return self.pytzinfo.__repr__()
        if self._dst:
            dst = 'DST'
        else:
            dst = 'STD'
        if self._utcoffset > timedelta(seconds=0):
            msg = '<WorldTimeZone %r %s+%s %s>'
        else:
            msg = '<WorldTimeZone %r %s%s %s>'
        return msg % (self.pytzinfo.zone, self.pytzinfo._tzname,
                      format_timedelta(self._utcoffset + self._dst), dst)

    def __str__(self):
        return "%s %s" % (self.pytzinfo._tzname, self.pytzinfo)

    def tzname(self, dt):
        # print "   TZNAME called"
        return "%s %s" % (self.pytzinfo._tzname, self.pytzinfo)

    def utcoffset(self, dt):
        # print "   UTCOFFSET CALLED"
        return self._utcoffset + self.dst(dt)

    def dst(self, dt):
        # print "   DST CALLED"
        if dt is None or dt.tzinfo is None:
            # An exception may be sensible here, in one or both cases.
            # It depends on how you want to treat them.  The default
            # fromutc() implementation (called by the default astimezone()
            # implementation) passes a datetime with dt.tzinfo is self.
            return ZERO

        assert dt.tzinfo is self  # WE ASSUME THE TZINFO ON THE DATE PASSED IN IS OUR TZINFO OBJECT.
        tmpdt = self.pytzinfo.normalize(dt)
        self.pytzinfo = tmpdt.tzinfo
        return tmpdt.tzinfo._dst

示例代码

EST = WorldTimeZone('US/Eastern')
PST = WorldTimeZone('US/Pacific')
dt_dst = datetime(2018, 11, 1, 1, 30, 00)
dt_std = datetime(2018, 11, 6, 1, 30, 00)
est_dst = dt_dst.replace(tzinfo=EST)
est_std = dt_std.replace(tzinfo=EST)
pst_dst = est_dst.astimezone(PST)
pst_std = est_std.astimezone(PST)

print(f"{dt_dst} >> {est_dst} >> {pst_dst}")
print(f"{dt_std} >> {est_std} >> {pst_std}")

产出

2018-11-01 01:30:00 >> 2018-11-01 01:30:00-04:00 >> 2018-10-31 22:30:00-07:00
2018-11-06 01:30:00 >> 2018-11-06 01:30:00-05:00 >> 2018-11-05 22:30:00-08:00