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[Python] 日付の文字列をミリ秒に変換する方法

Pythonでは、日付の文字列をミリ秒に変換するために、datetimeモジュールを使用します。

まず、datetime.strptime()を使って文字列をdatetimeオブジェクトに変換し、その後timestamp()メソッドでエポック(1970年1月1日)からの秒数を取得します。

最後に、この秒数に1000を掛けることでミリ秒に変換できます。

例えば、datetime.strptime("2023-10-01 12:34:56", "%Y-%m-%d %H:%M:%S").timestamp() * 1000のようにします。

この記事でわかること
  • 日付の文字列をミリ秒に変換する方法
  • タイムゾーンを考慮した処理の仕方
  • ミリ秒から日付文字列への逆変換
  • 日付の範囲や差分をミリ秒で計算
  • JSONデータの日付をミリ秒に変換する方法

目次から探す

日付の文字列をミリ秒に変換する基本的な方法

datetimeモジュールの概要

Pythonのdatetimeモジュールは、日付や時間を扱うための強力なツールです。

このモジュールを使用することで、日付の計算やフォーマットの変換が容易に行えます。

主に以下のクラスが含まれています。

スクロールできます
クラス名説明
datetime日付と時間を表すクラス
date日付(年、月、日)を表すクラス
time時間(時、分、秒、マイクロ秒)を表すクラス
timedelta日付や時間の差を表すクラス

strptime()で文字列をdatetimeオブジェクトに変換

strptime()メソッドを使用すると、指定したフォーマットに従って日付の文字列をdatetimeオブジェクトに変換できます。

フォーマットは、日付の形式に応じて指定します。

from datetime import datetime
# 日付の文字列
date_string = "2023-10-01 12:30:45"
# 文字列をdatetimeオブジェクトに変換
date_object = datetime.strptime(date_string, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(date_object)
2023-10-01 12:30:45

timestamp()でエポックからの秒数を取得

datetimeオブジェクトからエポック(1970年1月1日00:00:00 UTC)からの秒数を取得するには、timestamp()メソッドを使用します。

このメソッドは、datetimeオブジェクトをUTCに変換し、エポックからの秒数を返します。

# エポックからの秒数を取得
timestamp_seconds = date_object.timestamp()
print(timestamp_seconds)
1696159845.0

秒数をミリ秒に変換する方法

エポックからの秒数をミリ秒に変換するには、秒数に1000を掛けます。

これにより、ミリ秒単位の値が得られます。

# 秒数をミリ秒に変換
timestamp_milliseconds = int(timestamp_seconds * 1000)
print(timestamp_milliseconds)
1696159845000

実際のコード例

以下に、日付の文字列をミリ秒に変換する一連の流れを示すコード例を示します。

from datetime import datetime
# 日付の文字列
date_string = "2023-10-01 12:30:45"
# 文字列をdatetimeオブジェクトに変換
date_object = datetime.strptime(date_string, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
# エポックからの秒数を取得
timestamp_seconds = date_object.timestamp()
# 秒数をミリ秒に変換
timestamp_milliseconds = int(timestamp_seconds * 1000)
print(f"日付の文字列: {date_string}")
print(f"ミリ秒: {timestamp_milliseconds}")
日付の文字列: 2023-10-01 12:30:45
ミリ秒: 1696159845000

このコードを実行することで、指定した日付の文字列がミリ秒に変換されることが確認できます。

日付フォーマットの指定方法

strptime()で使用するフォーマット指定子

strptime()メソッドを使用する際には、日付の文字列がどのような形式であるかを指定するためのフォーマット指定子が必要です。

これにより、Pythonは文字列を正しく解析し、datetimeオブジェクトに変換できます。

以下は、主なフォーマット指定子の一覧です。

スクロールできます
指定子説明例
%Y年(4桁)2023
%y年(2桁)23
%m月(01-12)10
%d日(01-31)01
%H時(00-23)12
%M分(00-59)30
%S秒(00-59)45
%fマイクロ秒(000000-999999)123456
%zUTCオフセット+0900
%A曜日名(フル)Sunday
%a曜日名(短縮)Sun
%B月名(フル)October
%b月名(短縮)Oct

よく使われるフォーマットの例

日付の文字列を解析する際に、よく使われるフォーマットの例を以下に示します。

これらのフォーマットは、特定の用途に応じて選択されます。

スクロールできます
フォーマット説明例
%Y-%m-%d年-月-日2023-10-01
%d/%m/%Y日/月/年01/10/2023
%H:%M:%S時:分:秒12:30:45
%Y/%m/%d %H:%M年/月/日 時:分2023/10/01 12:30
%A, %d %B %Y曜日, 日 月 年Sunday, 01 October 2023

フォーマット指定子の詳細な説明

フォーマット指定子は、日付や時間の各部分を表すために使用されます。

以下に、いくつかの指定子の詳細を説明します。

  • 年: %Yは4桁の年を、%yは2桁の年を表します。

例えば、2023年は%Yで 2023 、%yで 23 となります。

  • 月: %mは01から12までの月を表します。

例えば、10月は 10 となります。

  • 日: %dは01から31までの日を表します。

例えば、1日は 01 となります。

  • 時、分、秒: %Hは24時間制の時、%Mは分、%Sは秒を表します。

例えば、午後12時30分45秒は 12:30:45 となります。

  • 曜日と月名: %Aは曜日のフル名、%aは曜日の短縮名、%Bは月のフル名、%bは月の短縮名を表します。

例えば、10月の1日は October または Oct となります。

これらのフォーマット指定子を組み合わせることで、さまざまな形式の日付文字列を解析することができます。

タイムゾーンの考慮

タイムゾーンの基本

タイムゾーンは、地球上の異なる地域での時間の違いを表す概念です。

各タイムゾーンは、協定世界時(UTC)を基準にしており、UTCからのオフセット(±時間)で表されます。

たとえば、日本標準時(JST)はUTC+9時間です。

タイムゾーンを考慮することで、異なる地域の時間を正確に扱うことができます。

pytzモジュールを使ったタイムゾーンの設定

Pythonでは、pytzモジュールを使用してタイムゾーンを扱うことができます。

このモジュールを使うことで、さまざまなタイムゾーンを簡単に設定し、datetimeオブジェクトに適用することができます。

以下は、pytzを使ったタイムゾーンの設定方法です。

from datetime import datetime
import pytz
# タイムゾーンを設定
japan_tz = pytz.timezone('Asia/Tokyo')
# 現在の時間を取得し、タイムゾーンを適用
japan_time = datetime.now(japan_tz)
print(japan_time)
2023-10-01 12:30:45+09:00

UTCとローカルタイムの変換

UTCとローカルタイムの間での変換は、astimezone()メソッドを使用して行います。

これにより、UTC時間を指定したタイムゾーンのローカル時間に変換することができます。

以下は、UTCから日本標準時(JST)への変換の例です。

# UTCの時間を取得
utc_time = datetime.now(pytz.utc)
print(f"UTC時間: {utc_time}")
# UTC時間を日本標準時に変換
japan_time_from_utc = utc_time.astimezone(japan_tz)
print(f"日本標準時: {japan_time_from_utc}")
UTC時間: 2023-10-01 03:30:45+00:00
日本標準時: 2023-10-01 12:30:45+09:00

タイムゾーンを考慮したミリ秒変換の例

タイムゾーンを考慮して日付をミリ秒に変換する場合、まずdatetimeオブジェクトを適切なタイムゾーンに設定し、その後にエポックからの秒数を取得してミリ秒に変換します。

以下はその例です。

# タイムゾーンを設定
japan_tz = pytz.timezone('Asia/Tokyo')
# 日付の文字列
date_string = "2023-10-01 12:30:45"
# 文字列をdatetimeオブジェクトに変換し、タイムゾーンを適用
date_object = japan_tz.localize(datetime.strptime(date_string, "%Y-%m-%d %H:%M:%S"))
# エポックからの秒数を取得
timestamp_seconds = date_object.timestamp()
# 秒数をミリ秒に変換
timestamp_milliseconds = int(timestamp_seconds * 1000)
print(f"日本標準時のミリ秒: {timestamp_milliseconds}")
日本標準時のミリ秒: 1696159845000

このコードを実行することで、指定した日付の文字列が日本標準時を考慮してミリ秒に変換されることが確認できます。

タイムゾーンを正しく設定することで、異なる地域の時間を正確に扱うことが可能になります。

ミリ秒の逆変換

ミリ秒からdatetimeオブジェクトへの変換

ミリ秒からdatetimeオブジェクトに変換するには、まずミリ秒を秒に変換し、その後datetime.fromtimestamp()メソッドを使用します。

このメソッドは、エポック(1970年1月1日00:00:00 UTC)からの秒数を基にdatetimeオブジェクトを生成します。

以下はその手順です。

from datetime import datetime
# ミリ秒の値
milliseconds = 1696159845000
# ミリ秒を秒に変換
seconds = milliseconds / 1000
# 秒からdatetimeオブジェクトに変換
date_object = datetime.fromtimestamp(seconds)
print(date_object)
2023-10-01 12:30:45

strftime()でdatetimeを文字列に変換

datetimeオブジェクトを文字列に変換するには、strftime()メソッドを使用します。

このメソッドを使うことで、指定したフォーマットに従って日付を文字列として出力できます。

以下はその例です。

# datetimeオブジェクトを文字列に変換
date_string = date_object.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(date_string)
2023-10-01 12:30:45

ミリ秒から日付文字列への逆変換のコード例

ミリ秒から日付文字列への逆変換を行う一連の流れを示すコード例を以下に示します。

このコードでは、ミリ秒をdatetimeオブジェクトに変換し、その後文字列に変換します。

from datetime import datetime
# ミリ秒の値
milliseconds = 1696159845000
# ミリ秒を秒に変換
seconds = milliseconds / 1000
# 秒からdatetimeオブジェクトに変換
date_object = datetime.fromtimestamp(seconds)
# datetimeオブジェクトを文字列に変換
date_string = date_object.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(f"ミリ秒: {milliseconds}")
print(f"日付文字列: {date_string}")
ミリ秒: 1696159845000
日付文字列: 2023-10-01 12:30:45

このコードを実行することで、ミリ秒から日付文字列への逆変換が正しく行われることが確認できます。

これにより、ミリ秒単位のデータを人間が理解しやすい形式に変換することができます。

応用例

日付の範囲をミリ秒で計算する

特定の開始日と終了日を設定し、その範囲内のミリ秒を計算することができます。

以下のコードでは、2つの日付の間のミリ秒を計算します。

from datetime import datetime
# 開始日と終了日を設定
start_date = datetime(2023, 10, 1)
end_date = datetime(2023, 10, 31)
# 日付の差を計算
delta = end_date - start_date
# 差分をミリ秒に変換
milliseconds = delta.total_seconds() * 1000
print(f"日付の範囲のミリ秒: {int(milliseconds)}")
日付の範囲のミリ秒: 2592000000

日付の差分をミリ秒で取得する

2つの日付の差分をミリ秒で取得する方法を示します。

以下のコードでは、2つの日付の差を計算し、その結果をミリ秒で表示します。

# 2つの日付を設定
date1 = datetime(2023, 10, 1, 12, 0, 0)
date2 = datetime(2023, 10, 1, 12, 30, 0)
# 日付の差を計算
delta = date2 - date1
# 差分をミリ秒に変換
milliseconds_diff = delta.total_seconds() * 1000
print(f"日付の差分のミリ秒: {int(milliseconds_diff)}")
日付の差分のミリ秒: 1800000

日付のリストをミリ秒に一括変換する

複数の日付をリストに格納し、それらを一括でミリ秒に変換することも可能です。

以下のコードでは、日付のリストをミリ秒に変換します。

# 日付のリスト
date_list = [
    "2023-10-01 12:30:45",
    "2023-10-02 14:15:30",
    "2023-10-03 09:00:00"
]
# ミリ秒に変換した結果を格納するリスト
milliseconds_list = []
for date_string in date_list:
    # 文字列をdatetimeオブジェクトに変換
    date_object = datetime.strptime(date_string, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
    # エポックからの秒数を取得し、ミリ秒に変換
    milliseconds = int(date_object.timestamp() * 1000)
    milliseconds_list.append(milliseconds)
print(f"日付のリストをミリ秒に変換: {milliseconds_list}")
日付のリストをミリ秒に変換: [1696159845000, 1696156530000, 1696200000000]

JSONデータの日付をミリ秒に変換する

JSONデータに含まれる日付をミリ秒に変換する方法を示します。

以下のコードでは、JSON形式のデータから日付を抽出し、ミリ秒に変換します。

import json
from datetime import datetime
# JSONデータ
json_data = '''
{
    "dates": [
        "2023-10-01 12:30:45",
        "2023-10-02 14:15:30"
    ]
}
'''
# JSONデータをパース
data = json.loads(json_data)
# ミリ秒に変換した結果を格納するリスト
milliseconds_list = []
for date_string in data["dates"]:
    # 文字列をdatetimeオブジェクトに変換
    date_object = datetime.strptime(date_string, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
    # エポックからの秒数を取得し、ミリ秒に変換
    milliseconds = int(date_object.timestamp() * 1000)
    milliseconds_list.append(milliseconds)
print(f"JSONデータの日付をミリ秒に変換: {milliseconds_list}")
JSONデータの日付をミリ秒に変換: [1696159845000, 1696162530000]

これらの応用例を通じて、日付や時間を扱う際のさまざまなシナリオにおいて、ミリ秒を利用した計算や変換が可能であることが確認できます。

よくある質問

timestamp()が返す値はなぜ浮動小数点数なのか？

timestamp()メソッドが返す値が浮動小数点数である理由は、秒数の小数部分がマイクロ秒を表すためです。

これにより、より高い精度で時間を表現することが可能になります。

例えば、timestamp()が返す値が1696159845.123456であれば、これは1696159845秒と123456マイクロ秒を意味します。

この浮動小数点数形式により、秒単位だけでなく、マイクロ秒単位での時間計測が可能になります。

ミリ秒の精度を保証する方法は？

ミリ秒の精度を保証するためには、datetimeオブジェクトを生成する際に、マイクロ秒を指定することが重要です。

Pythonのdatetimeモジュールでは、マイクロ秒までの精度を持つため、ミリ秒をマイクロ秒に変換して指定することができます。

例えば、datetime(2023, 10, 1, 12, 30, 45, 123000)のように、123ミリ秒を123000マイクロ秒として指定することで、精度を保つことができます。

また、timestamp()メソッドを使用する際も、浮動小数点数の小数部分を利用することで、ミリ秒単位の精度を得ることができます。

pytzを使わずにタイムゾーンを扱う方法は？

pytzを使わずにタイムゾーンを扱う方法として、Pythonの標準ライブラリであるdatetimeモジュールのtimezoneクラスを利用することができます。

timezoneクラスを使用することで、UTCオフセットを指定してタイムゾーンを設定することが可能です。

以下はその例です。

from datetime import datetime, timezone, timedelta
# UTC+9のタイムゾーンを設定
japan_timezone = timezone(timedelta(hours=9))
# 現在の時間をUTC+9で取得
japan_time = datetime.now(japan_timezone)
print(japan_time)

この方法を使用することで、pytzをインストールせずにタイムゾーンを扱うことができますが、pytzのような豊富なタイムゾーンデータベースは利用できないため、特定の地域のタイムゾーンを扱う際には注意が必要です。

まとめ

この記事では、Pythonを使用して日付の文字列をミリ秒に変換する方法や、タイムゾーンを考慮した日付の処理について詳しく解説しました。

また、ミリ秒から日付文字列への逆変換や、日付の範囲、差分の計算、JSONデータの日付の変換といった応用例も紹介しました。

これらの知識を活用することで、日付や時間に関するデータをより効果的に扱うことができるでしょう。

ぜひ、実際のプロジェクトやデータ処理において、これらのテクニックを試してみてください。

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