如何在 Python 中将天真的日期时间转换为可识别 DST 的日期时间？

Question

我目前正在开发一个日历系统的后端，该系统返回朴素的 Python 日期时间。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原始版本（例如，如果用户选择 2020 年 10 月 5 日下午 3:00-4:00，则前端返回datetime.datetime(2020, 10, 5, 15, 0, 0) 作为开始，datetime.datetime(2011, 10, 5, 16, 0, 0) 作为结束。

我需要做的是获取天真的日期时间并将其转换为 UTC 以存储在数据库中。系统的每个用户都已经指定了他们的时区偏好，因此天真的日期时间被认为是与他们的时区偏好相同的时区。显然，日期时间需要相对于 UTC 进行存储，这样如果用户更改时区，现有事件仍将在他们安排的正确时间呈现。

前端不在我的控制范围内，因此我无法更改收到的数据。数据库设计也超出了我的控制范围，因此我无法更改存储的数据以及存储方式。

这是我目前采取的大致方法：

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，无论日期如何，使用“替换”都会将时区设置为 PST 而不是 PDT，这使其 UTC 偏移量为 8 小时，而不是预期的 7 小时 DST 偏移量，因此最终会错误地保存时间。

我有哪些选项可以将天真的日期时间转换为正确的 PDT（或其他与时区相关的 DST）tzinfo？

（另外，请注意，并非所有用户都生活在遵守 DST 的时区，或者可能生活在在不同时间切换的时区，因此为了在保存之前执行时间增量校正等解决方案，我需要了解时区是否支持 DST，以及在哪个日期切换）。

Answer 1

Pytz 的localize 函数可以做到这一点：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

Answer 2

使用来自 Python 3.9 标准库的 zoneinfo：

from datetime import datetime
from zoneinfo import ZoneInfo   

naive_datetime = datetime(2011, 10, 26, 12, 0, 0)
user_tz_preference = ZoneInfo('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('US/Pacific'))

# 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

docs