pytz.timezone实例比较结果不符合预期，寻求合理解决方法

问题说明 #

在比较pytz.timezone实例的相等性时，会出现不符合预期的结果——明明是同一个时区，某些场景下==比较却返回False。目前临时的解决办法是比较实例的zone字符串，但操作起来比较繁琐。测试环境为Python 3.9、pytz 2022.2.1、pandas 1.5.3，对比之下，标准库的zoneinfo.ZoneInfo对象相等性表现完全符合直觉。

示例1（LMT时区场景） #

>>> tz = pytz.timezone("America/Chicago")
>>> tz
<DstTzInfo 'America/Chicago' LMT-1 day, 18:09:00 STD>
>>> tz.localize(datetime.now()).tzinfo == tz
False
>>> pd.DataFrame({'t': [tz.localize(datetime.now())]}).t.dt.tz == tz
True
>>> pd.DataFrame({'t': [tz.localize(datetime.now())]}).t.dt.tz_convert(tz).dt.tz == tz
True

示例2（CST时区场景） #

>>> tz = pytz.timezone("America/Chicago").localize(datetime.now()).tzinfo
>>> tz
<DstTzInfo 'America/Chicago' CST-1 day, 18:00:00 STD>
>>> tz.localize(datetime.now()).tzinfo == tz
True
>>> pd.DataFrame({'t': [tz.localize(datetime.now())]}).t.dt.tz == tz
False
>>> pd.DataFrame({'t': [tz.localize(datetime.now())]}).t.dt.tz_convert(tz).dt.tz == tz
False

原因拆解 #

pytz的DstTzInfo实例不仅包含时区的标识符（比如America/Chicago），还会附带当前生效的偏移信息（像LMT、CST对应的时差）。当你调用localize方法后，返回的tzinfo是绑定了具体时间偏移的实例，和pytz.timezone()直接返回的初始实例（可能处于LMT这类历史偏移状态）做==比较时，会同时校验偏移信息，这就导致哪怕时区ID相同，只要偏移不一样，比较结果就是False。

而pandas的dt.tz属性在不同场景下的内部处理逻辑有差异：有时会返回剥离了具体偏移、只保留时区ID的实例，有时则保留偏移，这就出现了比较结果时对时错的情况。

zoneinfo.ZoneInfo的设计则更简单直接，相等性比较只校验时区标识符本身，所以行为完全符合预期。

解决办法 #

1. 直接比较时区标识符（zone属性） #

这是最直接的临时方案，跳过偏移校验，只对比两个时区实例的zone字符串：

# 修正示例1的比较逻辑
tz = pytz.timezone("America/Chicago")
localized_tz = tz.localize(datetime.now()).tzinfo
print(localized_tz.zone == tz.zone)  # 输出True

# 修正示例2中pandas场景的比较
df = pd.DataFrame({'t': [tz.localize(datetime.now())]})
print(df.t.dt.tz.zone == tz.zone)  # 输出True

2. 基于时区ID重新获取基础实例比较 #

如果需要用==直接比较，可以把带偏移的tzinfo转换为基础时区实例：

localized_tz = tz.localize(datetime.now()).tzinfo
base_tz = pytz.timezone(localized_tz.zone)
# 此时base_tz == pytz.timezone("America/Chicago")会返回True

注意：这种方式比较的是不带具体偏移的基础时区实例，是否适用要根据你的业务场景判断。

3. 迁移到zoneinfo（推荐） #

如果你的Python版本≥3.9，强烈建议直接用标准库的zoneinfo，它的相等性逻辑直观，还不需要额外安装依赖：

from zoneinfo import ZoneInfo
import datetime
import pandas as pd

tz = ZoneInfo("America/Chicago")
localized_dt = datetime.now(tz)
print(localized_dt.tzinfo == tz)  # 输出True

df = pd.DataFrame({'t': [localized_dt]})
print(df.t.dt.tz == tz)  # 输出True
df_converted = df.t.dt.tz_convert(tz)
print(df_converted.dt.tz == tz)  # 输出True

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Georgi Peev