datetime.replace(tzinfo=pytz.timezone('Asia/Shanghai’) 后时间戳变小

Question

【现象描述】

python 的 datetime replace timezone 为 ‘Asia/Shanghai' 和 ’PRC‘，然后取得的时间戳不正确。

print(datetime.now().replace(tzinfo=pytz.timezone('PRC')).timestamp())
print(datetime.now().replace(tzinfo=pytz.timezone('Asia/Shanghai')).timestamp())
print(datetime.now().timestamp())

前两个值一致；比第三个值小了几百秒；

【正确性】

第三个值是正确的。

【问题】

1. 为什么？
2. <font color="red">如果系统环境时区不是 UTC+8 的话，而输入的“日期时间字符串”是北京时间，那么怎么求正确的时间戳？？？</font>

Answer 1

亚洲/上海 or 中华人民共和国（PRC）的 pytz.timezone 和 「北京时间」有 6 分钟偏移。

原因有历史原因，可以搜索到！

所以在处理“北京时间”的时候，需要掌握一定的知识。

以下内容都默认输入的时间（字符串等）都是北京时间，而且不带时区后缀

1. 使用 Python 的 datetime.datetime(<北京时间>).timestamp() 得到的是正确的时间戳（timestamp）；除非你电脑的系统时区不是中国的。
   也就是说，datetime.datetime 没有指定时区的话，得到的 datetime.datetime 实例使用的时区（默认时区）就是 Python 运行环境的时区（一般就是操作系统设定的时区）。
   所以，如果你在中国使用电脑，电脑设定的时区是中国，你创建的 datetime.datetime 实例中的时间是北京时间，那么：
   instance.timestamp() # instance: <datetime.datetime>
   得到的就是正确的时间戳。

2. 作为一名软件工程师，应当要考虑到自己写的代码不止在一处电脑运行；所以不能绝对保证 Python 的运行环境时区就是中国的（生产环境上，这一点应该有运维保证）。
   那么，对于不含有指定时区的「日期时间」输入，但我们要将这个输入作为【北京时间】处理的时候，就应该多敲几个字符 ensure 得到的 datetime.datetime 实例上的时区信息是 UTC+8:00 的，怎么做到这一点？
   看如下代码：

   >>> import datetime as dt
   >>> import pytz
   >>> pytz.timezone('Asia/Shanghai').localize(
   ... dt.datetime(2020, 9, 25, 18, 12, 23)
   ... ).timestamp() # correct way
   1601028743.0
   >>>
   >>> dt.datetime(2020, 9, 25, 18, 12, 23).replace(
   ... tzinfo=pytz.timezone('Asia/Shanghai')
   ... ).timestamp() # 00:06 offset
   1601028383.0

   这段代码直接 .timestamp() 取了时间戳
   各位也可以去掉 .timestamp() 看出来
   pytz.timezone(<时区>).localize(<datetime.datetime>)
   和
   datetime.datetime.replace(tzinfo=pytz.timezone(<时区>))
   得到的 datetime.datetime 实例结果中，tzinfo 的不同（自己试一下）。

   即，使用 .localize 的方式才是处理【北京时间】的正确方式！

3. “ensure 得到的 datetime.datetime 实例上的时区信息是 UTC+8:00”
   之所以这么做，是因为这个帖子，原本的问题是得到 Unix timestamp【时间戳】的问题；
   在 Python 中，【过去日期时间】的时间戳使用借由 datetime.datetime 获得是很合理的方式！
   获取时间戳的方式就是
   instance.timestamp() # instance: <datetime.datetime>
   但是这么获取时间戳的时候，python 需要知道这个 datetime.datetime 的 instance 是哪个时区的，才能计算时间戳；默认时区的方式我在 1. 中已经说了，如果没理解请回到 1. 点再看一下。
   但是如果我们考虑默认时区不是 UTC+8:00 的话，那么从 datetime.datetime 实例计算时间戳就会有问题；所以我们可以通过 2. 中的两种方式（.replace, .localize） 来得到含有【中国时区】（tzinfo）的 datetime.datetime 实例，然后由这个实例计算时间戳就是正确的了。
   而因为历史原因，所以 .replace 的解决方案会有 6 分钟的 offset，所以，实际上我们处理【北京时间】的正确方式应当是 .localize 的方式。

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最后，即使不是求【时间戳】，我们可能需要处理一个【日期时间】字符串为 Python 的 datetime.datetime 实例，那么也应该使用 .localize 为其添加上 tzinfo 信息（UTC+8:00）

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除了 pytz 还有其它库可以处理时区；这里不再做展开。