Python 3.9：使用标准库构造 DST 有效时间戳

Question

我想仅使用 Python 3.9 中的标准库来构造 DST 有效的时间戳，并希望此版本可以实现。

在我的时区“欧洲/柏林”中，DST 2020 年的过境点是：
2020-03-29 02:00 时钟切换到 03:00（没有小时 2！）
2020 年 10 月 25 日 03:00 时钟切换回 02:00（小时 2 存在两次！）

我的脚本产生以下输出：
三月
2020-03-29 01:59:00+01:00 CET 加 1 小时：2020-03-29 02:59:00+01:00 CET
（应该是 03:59:00 CEST，因为没有第 2 小时！）

十月
2020-10-25 02:00:00+02:00 CEST 加 1 小时：2020-10-25 03:00:00+01:00 CET
（似乎可以 - 编辑：应该是欧洲中部时间 02:00 ！！！）

下面提供了示例代码。 Windows 用户可能需要“pip install tzdata”才能使其工作。

任何建议将不胜感激！

'''
Should work out of the box with Python 3.9

Got a fallback import statement.

BACKPORT (3.6+)
pip install backports.zoneinfo

WINDOWS (TM) needs:
pip install tzdata
'''

from datetime import datetime, timedelta
from time import tzname
try:
    from zoneinfo import ZoneInfo
except ImportError:
    from backports import zoneinfo
    ZoneInfo = zoneinfo.ZoneInfo


tz = ZoneInfo("Europe/Berlin")
hour = timedelta(hours=1)

print("MARCH")
dt_01 = datetime(2020, 3, 29, 1, 59, tzinfo=tz)

dt_02 = dt_01 + hour
print(f"{dt_01} {dt_01.tzname()} plus 1 h: {dt_02} {dt_02.tzname()}")


print("\nOCTOBER")
dt_01 = datetime(2020, 10, 25, 2, 0, tzinfo=tz)
dt_02 = dt_01 + hour
print(f"{dt_01} {dt_01.tzname()} plus 1 h: {dt_02} {dt_02.tzname()}")

Answer 1

虽然有悖常理，但这是意料之中的。有关日期时间算法如何工作的更多详细信息，请参阅this blog post。这样做的原因是，将 timedelta 添加到 datetime 应该被认为是“将日历/时钟提前 X 量”，而不是“经过这段时间后日历/时钟会说什么”。请注意，第一个问题可能会导致在本地时区中甚至不会出现的时间！

如果您愿意，“datetime 表示在此 timedelta 表示的时间量过去之后将是什么时间？” （您似乎这样做了），您应该做一些相当于转换为 UTC 并返回的事情，如下所示：

from datetime import datetime, timedelta, timezone

def absolute_add(dt: datetime, td: timedelta) -> datetime:
    utc_in = dt.astimezone(timezone.utc)  # Convert input to UTC
    utc_out = utc_in + td  # Do addition in UTC
    civil_out = utc_out.astimezone(dt.tzinfo)  # Back to original tzinfo
    return civil_out

我相信您可以创建一个覆盖__add__ 的timedelta 子类来为您执行此操作（如果可以的话，我想将类似的东西引入标准库）。

请注意，如果dt.tzinfo 是None，这将使用您的系统本地时区来确定如何进行绝对加法，并返回一个感知时区。在America/New_York 中运行：

>>> absolute_add(datetime(2020, 11, 1, 1), timedelta(hours=1))
datetime.datetime(2020, 11, 1, 1, 0, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(days=-1, seconds=68400), 'EST'))

如果您希望它对天真的日期时间进行民事加法，并对有意识的日期时间进行绝对加法，您可以在函数中检查它是否是天真的：

def absolute_add_nolocal(dt: datetime, td: timedelta) -> datetime:
    if dt.tzinfo is None:
        return dt + td
    return absolute_add(dt, td)

另外，需要明确的是，这与zoneinfo 无关。这一直是 Python 中日期时间的语义，我们无法以向后兼容的方式对其进行更改。 pytz 的工作方式略有不同，因为添加 pytz-aware 日期时间会做错事，并且在算术发生后需要 normalize 步骤，而 pytz 作者决定 normalize 应该使用绝对-时间语义。

absolute_add 也适用于 pytz 和 dateutil，因为它使用适用于所有时区库的操作。