11.6　lubridate

如果你对日期感到有些灰心，正想跳过本章的其余部分，不要害怕，因为救星来了！lubridate，正如其名，它为日期处理的过程增加了急需的润滑剂。它并没有为R添加许多新功能，但它使代码更具可读性，并免去你很多不必要的烦恼。

为了取代strptime，lubridate有多种使用了预设格式的解析函数。ymd接受年、月、日的日期形式。规范上有一定的灵活性：一些基本的分隔符都能使用，如连字符、正反斜杠、冒号和空格4；月份可用数字、完整的英文名或缩写名称来标注；也可以使用星期几，但不是强制的。它真正的优点在于，相同向量中的不同元素可用不同的格式（只要年月日的先后顺序不变）：

4事实上，大部分的标点符号都是允许的。

  1. library(lubridate)
  3. ## Attaching package: 'lubridate'
  4. ## The following object is masked from 'package:chron': 
  5. ## 
  6. ## days, hours, minutes, seconds, years
  8. john_harrison_birth_date <- c( # 它发明了潜艇中的航海天文钟  
  9.    "1693-03 24",
  10.    "1693/03\\24",
  11.    "Tuesday+1693.03*24" 
  12. ) 
  13. ymd(john_harrison_birth_date) #所有都一样
  15. ## [1] "1693-03-24 UTC" "1693-03-24 UTC" "1693-03-24 UTC"

非常重要的是，请记住ymd要以正确的顺序获取日期。如果你的日期数据的形式有所不同，可以使用lubridate提供的其他函数（ydm、mdy、myd、dmy和dym）。这些函数都有相关的函数用于指定特定的时间格式，如ymd_h、ymd_hm和ymd_hms，以及另五个以其他顺序出现的日期函数。如果你的日期不在以上任何一种格式中，则使用更低级的函数parse_date_time来实现。

lubridate中的所有解析函数都会返回POSIXct日期，默认都使用UTC时区。警告：这些行为与R中的基本函数strptime不同！（尽管通常使用起来会更方便。）在lubridate的术语中，这些个别日期是“瞬间”（instant）。

lubridate提供了stamp函数来格式化日期，使你以更可读的方式指定格式。当指定一个日期，它会返回一个用于日期格式化的函数：

  1. date_format_function <- 
  2.    stamp("A moon landing occurred on Monday 01 January 1900 at 18:00:00.")
  4. ## Multiple formats matched: "A moon landing occurred on %A %m January %d%y 
  5. ## at %H:%M:%OS"(1), "A moon landing occurred on %A %m January %Y at 
  6. ## %d:%H:%M."(1), "A moon landing occurred on %A %d %B %Y at %H:%M:%S."(1)
  8. ## Using: "A moon landing occurred on %A %d %B %Y at %H:%M:%S."
  10. date_format_function(moon_landings_lt)
  12. ## [1] "A moon landing occurred on Sunday 20 July 1969 at 20:17:40."

lubridate有三种不同类型的变量可用于时间范围的处理。“持续时间”（Duration）指定的时间跨度为秒的倍数，所以一天的总时间是86400秒（60×60×24），一年的总时间是3156000秒（86400×365）。对于间隔均匀的时间来说，指定日期范围会很容易，但闰年和夏令时把问题复杂化了。在下例中，请注意每个闰年会使日期向后倒退一天。today将给出今天的日期：

  1. (duration_one_to_ten_years <- dyears(1:10))
  3. ## [1] "31536000s (~365 days)" "63072000s (~730 days)" 
  4. ## [3] "94608000s (~1095 days)" "126144000s (~1460 days)" 
  5. ## [5] "157680000s (~1825 days)" "189216000s (~2190 days)" 
  6. ## [7] "220752000s (~2555 days)" "252288000s (~2920 days)" 
  7. ## [9] "283824000s (~3285 days)" "315360000s (~3650 days)"
  9. today() + duration_one_to_ten_years
  11. ## [1] "2014-07-17" "2015-07-17" "2016-07-16" "2017-07-16" "2018-07-16" 
  12. ## [6] "2019-07-16" "2020-07-15" "2021-07-15" "2022-07-15" "2023-07-15"

其他用于创建持续时间的函数为dseconds、dminutes等，对于混合组分的规范（mixed-component specification）则使用new_duration。

“周期”（period）根据时钟上的时间来指定时间跨度。这意味着，在把它们添加到一个瞬间之前，它们确切的时间跨度是看不出来的。例如，一年的周期可以是365或366天，这取决于它是否是闰年。在下例中，请注意日期在闰年中保持不变：

  1. (period_one_to_ten_years <- years(1:10))
  3. ## [1] "1y 0m 0d 0H 0M 0S" "2y 0m 0d 0H 0M 0S" "3y 0m 0d 0H 0M 0S" 
  4. ## [4] "4y 0m 0d 0H 0M 0S" "5y 0m 0d 0H 0M 0S" "6y 0m 0d 0H 0M 0S" 
  5. ## [7] "7y 0m 0d 0H 0M 0S" "8y 0m 0d 0H 0M 0S" "9y 0m 0d 0H 0M 0S" 
  6. ## [10] "10y 0m 0d 0H 0M 0S"
  8. today() + period_one_to_ten_years
  10. ## [1] "2014-07-17" "2015-07-17" "2016-07-17" "2017-07-17" "2018-07-17" 
  11. ## [6] "2019-07-17" "2020-07-17" "2021-07-17" "2022-07-17" "2023-07-17"

除了years，还可以使用seconds、minutes以及 new_period（对混合组分规范）等来创建周期。

“间隔”（interval）定义为某段具有开始和结束的时间。它们本身用处不大，最常用于指定持续时间和周期，当你已知开始和结束日期（而非持续的时间）时 。它们也可用于持续时间和周期之间的转换。例如，如果要将一年的持续时间直接转换为周期只能大约估计，因为一年可能是365或366天（可能再加上一些闰秒，如果是夏令时变化则要加减一、两个小时）：

  1. a_year <- dyears(1) # 刚好是60*60*24*365秒
  2. as.period(a_year)   # 只是一个估计
  4. ## estimate only: convert durations to intervals for accuracy
  6. ## [1] "1y 0m 0d 0H 0M 0S"

当起始（或结束）时间的日期已知时，我们可以使用interval和一个媒介把持续时间转换为周期，例如：

  1. start_date <- ymd("2016-02-28") 
  2. (interval_over_leap_year <- new_interval( 
  3.    start_date, 
  4.    start_date + a_year 
  5. ))
  7. ## [1] 2016-02-28 UTC--2017-02-27 UTC
  9. as.period(interval_over_leap_year)
  11. ## [1] "11m 30d 0H 0M 0S"

间隔也有一些便于使用的操作符，即用于定义间隔的%--%，以及用于检查日期是否包含在间隔之内的%within%：

  1. ymd("2016-02-28") %--% ymd("2016-03-01") # 另一种指定间隔的方式
  3. ## [1] 2016-02-28 UTC--2016-03-01 UTC
  5. ymd("2016-02-29") %within% interval_over_leap_year
  7. ## [1] TRUE

对于时区的处理，with_tz允许你改变日期的时区而无须把它打印出来（这与strftime不同）。它还能够正确地处理POSIXlt日期（这也与strftime不同）：

  1. with_tz(now_lt, tz = "America/Los_Angeles")
  3. ## [1] "2013-07-17 14:47:01 PDT"
  5. with_tz(now_lt, tz = "Africa/Brazzaville")
  7. ## [1] "2013-07-17 22:47:01 WAT"
  9. with_tz(now_lt, tz = "Asia/Kolkata")
  11. ## [1] "2013-07-18 03:17:01 IST"
  13. with_tz(now_lt, tz = "Australia/Adelaide")
  15. ## [1] "2013-07-18 07:17:01 CST"

force_tz是with_tz的一个变种，用于更新不正确的时区。

olson_time_zones将以字母或经度顺序返回R所知道的所有Olson风格的时区名字列表：

  1. head(olson_time_zones())
  3. ## [1] "Africa/Abidjan" "Africa/Accra" "Africa/Addis_Ababa" 
  4. ## [4] "Africa/Algiers" "Africa/Asmara" "Africa/Bamako"
  6. head(olson_time_zones("longitude"))
  8. ## [1] "Pacific/Midway" "America/Adak" "Pacific/Chatham" 
  9. ## [4] "Pacific/Wallis" "Pacific/Tongatapu" "Pacific/Enderbury"

还一些其他的实用函数可用于日期的算术运算，尤其是floor_date和ceiling_date：

  1. floor_date(today(), "year")
  3. ## [1] "2013-01-01"
  5. ceiling_date(today(), "year")
  7. ## [1] "2014-01-01"