Python中如何为datetime对象创建扩展方法及替代方案

Python 无法直接给内置的datetime.datetime类添加可通过实例直接调用的自定义扩展方法。
datetime属于C层实现的内置扩展类型，解释器不允许直接修改这类类型的属性，如果你尝试直接给类绑定方法，运行时会直接抛出TypeError: can't set attributes of built-in/extension type 'datetime.datetime'。

按照适配需求的优先级排序：

• 方案1：自定义datetime子类（最贴合date.my_extension()调用习惯）
  自定义子类继承原生datetime.datetime，把所有自定义处理逻辑写在子类中，子类完全兼容原生datetime的所有属性、方法，调用形式和预期完全一致。
  示例代码：

  import datetime
  
  class CustomDatetime(datetime.datetime):
      def my_extension(self, date_fmt="%Y%m%d"):
          # 这里写自定义逻辑，比如格式化输出、计算工作日、推算N天后的日期都可以
          return self.strftime(date_fmt)
  
  # 实例化时使用自定义子类即可
  date = CustomDatetime(2022, 2, 2)
  # 直接点调用自定义方法
  print(date.my_extension()) # 输出 20220202
  print(date.my_extension("%Y年%m月%d日")) # 输出 2022年02月02日
  # 原生datetime的方法、属性完全不受影响
  print(date.year, date.month) # 输出 2022 2
  

  这个方案的唯一缺点是：如果你的日期实例是其他库返回的原生datetime对象，需要手动做一次类型转换才能调用自定义方法，转换成本很低，通过CustomDatetime.fromtimestamp(origin_dt.timestamp(), origin_dt.tzinfo)即可完成转换。

• 方案2：独立工具函数（最稳妥无侵入，生产环境首选）
  如果不想做类型封装，最通用、没有任何兼容风险的方案是写独立的工具函数，把datetime实例作为第一个参数传入即可。
  示例代码：

  import datetime
  
  def dt_my_extension(dt: datetime.datetime, date_fmt="%Y%m%d"):
      return dt.strftime(date_fmt)
  
  date = datetime.datetime(2022, 2, 2)
  print(dt_my_extension(date)) # 输出 20220202
  

  这个方案的缺点是调用形式不是实例点方法的形式，但胜在完全不侵入原生类型，不管日期实例来自哪里，只要是标准datetime类型就能直接传参使用，不会和任何第三方库产生冲突。

• 方案3：内置类猴子补丁（极度不推荐生产使用）
  借助第三方库可以强行给内置datetime类绑定自定义方法，实现点调用效果，但这种方案会全局修改内置类型的行为，很容易和其他第三方库的逻辑产生命名冲突、行为异常，只适合个人临时写小脚本用，绝对不要在生产项目、多人协作项目里用。
  示例仅作了解：

  # 需先安装第三方库 forbiddenfruit
  from forbiddenfruit import curse
  import datetime
  
  def my_extension(self, date_fmt="%Y%m%d"):
      return self.strftime(date_fmt)
  
  # 强行给内置datetime类绑定方法
  curse(datetime.datetime, "my_extension", my_extension)
  date = datetime.datetime(2022, 2, 2)
  print(date.my_extension()) # 可以正常调用
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jason