Python 时间戳与纳秒精度的存储选择

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应存入数据库integer/bigint字段,因time.time_ns()返回19位纳秒整数,用浮点类型会丢失精度;解析时须先转秒级再处理纳秒部分,避免直接用fromtimestamp()导致溢出或截断。

Python 时间戳与纳秒精度的存储选择

python time.time_ns() 返回的值怎么存进数据库

直接存进 Integer 字段最稳妥。它返回的是自 unix 纪元起的纳秒整数,典型值像 1717023456123456789(19 位),mysql/postgresql/sqliteBIGINTINTEGER 都能装下。

别用 Floatdouble 存——浮点数在 1015 以上就开始丢精度,纳秒级时间戳一存就偏几毫秒甚至更多。

  • PostgreSQL:用 BIGINT,不是 NUMERIC,后者虽准但慢、占空间
  • MySQL:用 BIGINT SIGNEDUNSIGNED 虽然能多存几年,但 Python 的 time.time_ns() 永远是正数,没必要徒增迁移风险
  • SQLite:用 INTEGER,它本来就是 64 位有符号整型,完全匹配

datetime.fromtimestamp() 解析纳秒时间戳会出错

因为 datetime.fromtimestamp() 只接受秒级或最多微秒级浮点数,传入纳秒整数会报 OverflowError: timestamp out of range for platform time_t 或静默截断成错误时间。

正确做法是先除以 1_000_000_000 转成秒级浮点(保留小数),再传给 fromtimestamp();或者更推荐——用整数除法和取模拆出秒+纳秒,再用 datetime.fromtimestamp(ts_sec, tz=timezone.utc).replace(microsecond=ts_ns % 1_000_000 // 1000) 手动拼,避免浮点误差。

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  • 别写 datetime.fromtimestamp(ns_ts / 1e9)1e9 是 float,除法结果仍是 float,仍有精度风险
  • 如果只要 UTC 时间且不关心本地时区,优先用 datetime.utcfromtimestamp(ns_ts // 1_000_000_000) + 手动补纳秒部分到 microsecond 字段(注意纳秒转微秒要整除 1000)
  • time_ns() 记录的时间,本身不含时区信息,解析时别默认当成本地时间

SQLite 中用 strftime() 查纳秒时间戳很麻烦

SQLite 的 strftime() 函数只支持秒级时间,没有纳秒参数。直接对纳秒整数调用 strftime('%Y-%m-%d', ns_ts) 会当成“秒”处理,结果比真实时间早 109 倍——也就是回到公元前。

必须先换算:strftime('%Y-%m-%d', ns_ts / 1000000000, 'unixepoch'),而且得确保除法结果是浮点数(SQLite 会自动做类型推导,但显式写 1000000000.0 更稳)。

  • WHERE 条件里比较纳秒时间戳,别写 ns_ts > strftime('%s', '2024-01-01'):这是把字符串转成秒再当纳秒用,逻辑全反了
  • 想查“今天之后”的记录,得写 ns_ts > (strftime('%s', 'now') * 1000000000)
  • 如果频繁按日期范围查询,考虑额外加一个 date_day INTEGER 字段存 ns_ts // 86400000000000(当天 0 点纳秒),用整数索引加速

Pydantic v2 模型里字段类型选 int 还是 conint

存纳秒时间戳就用原生 int。Pydantic v2 对 int 的校验足够强,能拦住 floatstrNone 等非法输入,而 conint(ge=0) 只是多一层冗余检查,还可能掩盖真正的问题——比如上游传了个超大负数,你本该报警,而不是让它静默变成 0。

  • 别用 float 字段接 time.time_ns():Pydantic 会尝试转换,但会丢失精度,且类型语义错误
  • 如果字段可能为空,用 Optional[int],别用 int | None(v2 不识别这种联合写法)
  • 序列化输出时若需兼容前端 jsDate.now()(毫秒级),记得在 @field_serializer 里手动除以 1_000_000 并转 int,别依赖自动转换

纳秒时间戳看着只是多几个零,但每一步转换都卡在整数/浮点、秒/纳秒、本地/UTC 这三道缝里,漏掉任意一个,时间就悄悄漂移了。

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