6种快速统计代码执行时间的方法，真香!(史上最全)
我們在日常開發(fā)中經(jīng)常需要測試一些代碼的執(zhí)行時間，但又不想使用向 JMH（Java Microbenchmark Harness，Java 微基準測試套件）這么重的測試框架，所以本文就匯總了一些 Java 中比較常用的執(zhí)行時間統(tǒng)計方法，總共包含以下 6 種，如下圖所示：
方法一：System.currentTimeMillis
此方法為 Java 內(nèi)置的方法，使用 System#currentTimeMillis 來統(tǒng)計執(zhí)行的時間（統(tǒng)計單位：毫秒），示例代碼如下：
public?class?TimeIntervalTest?{public?static?void?main(String[]?args)?throws?InterruptedException?{//?開始時間long?stime?=?System.currentTimeMillis();//?執(zhí)行時間（1s）Thread.sleep(1000);//?結束時間long?etime?=?System.currentTimeMillis();//?計算執(zhí)行時間System.out.printf("執(zhí)行時長：%d 毫秒.",?(etime?-?stime));} }以上程序的執(zhí)行結果為：
執(zhí)行時長：1000 毫秒.
方法二：System.nanoTime
此方法為 Java 內(nèi)置的方法，使用 System#nanoTime 來統(tǒng)計執(zhí)行時間（統(tǒng)計單位：納秒），它的執(zhí)行方法和 System#currentTimeMillis 類似，示例代碼如下：
public?class?TimeIntervalTest?{public?static?void?main(String[]?args)?throws?InterruptedException?{//?開始時間long?stime?=?System.nanoTime();//?執(zhí)行時間（1s）Thread.sleep(1000);//?結束時間long?etime?=?System.nanoTime();//?計算執(zhí)行時間System.out.printf("執(zhí)行時長：%d 納秒.",?(etime?-?stime));} }以上程序的執(zhí)行結果為：
執(zhí)行時長：1000769200 納秒.
小貼士：1 毫秒 = 100 萬納秒。
方法三：new Date
此方法也是 Java 的內(nèi)置方法，在開始執(zhí)行前 new Date()?創(chuàng)建一個當前時間對象，在執(zhí)行結束之后 new Date() 一個當前執(zhí)行時間，然后再統(tǒng)計兩個 Date?的時間間隔，示例代碼如下：
import?java.util.Date;public?class?TimeIntervalTest?{public?static?void?main(String[]?args)?throws?InterruptedException?{//?開始時間Date?sdate?=?new?Date();//?執(zhí)行時間（1s）Thread.sleep(1000);//?結束時間Date?edate?=?new?Date();//??統(tǒng)計執(zhí)行時間（毫秒）System.out.printf("執(zhí)行時長：%d 毫秒."?,?(edate.getTime()?-?sdate.getTime()));?} }以上程序的執(zhí)行結果為：
執(zhí)行時長：1000 毫秒.
方法四：Spring StopWatch
如果我們使用的是 Spring 或 Spring Boot 項目，可以在項目中直接使用 StopWatch 對象來統(tǒng)計代碼執(zhí)行時間，示例代碼如下：
StopWatch?stopWatch?=?new?StopWatch(); //?開始時間 stopWatch.start(); //?執(zhí)行時間（1s） Thread.sleep(1000); //?結束時間 stopWatch.stop(); //?統(tǒng)計執(zhí)行時間（秒） System.out.printf("執(zhí)行時長：%d 秒.%n",?stopWatch.getTotalTimeSeconds());?//?%n?為換行 //?統(tǒng)計執(zhí)行時間（毫秒） System.out.printf("執(zhí)行時長：%d 毫秒.%n",?stopWatch.getTotalTimeMillis());? //?統(tǒng)計執(zhí)行時間（納秒） System.out.printf("執(zhí)行時長：%d 納秒.%n",?stopWatch.getTotalTimeNanos());以上程序的執(zhí)行結果為：
執(zhí)行時長：0.9996313 秒. 執(zhí)行時長：999 毫秒. 執(zhí)行時長：999631300 納秒.
小貼士：Thread#sleep 方法的執(zhí)行時間稍有偏差，在 1s 左右都是正常的。
方法五：commons-lang3 StopWatch
如果我們使用的是普通項目，那我們可以用 Apache commons-lang3 中的 StopWatch?對象來實現(xiàn)時間統(tǒng)計，首先先添加 commons-lang3 的依賴：
<!--?https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.commons/commons-lang3?--> <dependency><groupId>org.apache.commons</groupId><artifactId>commons-lang3</artifactId><version>3.10</version> </dependency>然后編寫時間統(tǒng)計代碼：
import?org.apache.commons.lang3.time.StopWatch;import?java.util.concurrent.TimeUnit;public?class?TimeIntervalTest?{public?static?void?main(String[]?args)?throws?InterruptedException?{StopWatch?stopWatch?=?new?StopWatch();//?開始時間stopWatch.start();//?執(zhí)行時間（1s）Thread.sleep(1000);//?結束時間stopWatch.stop();//?統(tǒng)計執(zhí)行時間（秒）System.out.println("執(zhí)行時長："?+?stopWatch.getTime(TimeUnit.SECONDS)?+?"?秒.");//?統(tǒng)計執(zhí)行時間（毫秒）System.out.println("執(zhí)行時長："?+?stopWatch.getTime(TimeUnit.MILLISECONDS)?+?"?毫秒.");//?統(tǒng)計執(zhí)行時間（納秒）System.out.println("執(zhí)行時長："?+?stopWatch.getTime(TimeUnit.NANOSECONDS)?+?"?納秒.");} }以上程序的執(zhí)行結果為：
執(zhí)行時長：1 秒. 執(zhí)行時長：1000 毫秒.
執(zhí)行時長：1000555100 納秒.
方法六：Guava Stopwatch
除了 Apache 的 commons-lang3 外，還有一個常用的 Java 工具包，那就是 Google 的 Guava，Guava 中也包含了 ?Stopwatch?統(tǒng)計類。首先先添加 Guava 的依賴：
<!--?https://mvnrepository.com/artifact/com.google.guava/guava?--> <dependency><groupId>com.google.guava</groupId><artifactId>guava</artifactId><version>29.0-jre</version> </dependency>然后編寫時間統(tǒng)計代碼：
import?com.google.common.base.Stopwatch;import?java.util.concurrent.TimeUnit;public?class?TimeIntervalTest?{public?static?void?main(String[]?args)?throws?InterruptedException?{//?創(chuàng)建并啟動計時器Stopwatch?stopwatch?=?Stopwatch.createStarted();//?執(zhí)行時間（1s）Thread.sleep(1000);//?停止計時器stopwatch.stop();//?執(zhí)行時間（單位：秒）System.out.printf("執(zhí)行時長：%d 秒. %n",?stopwatch.elapsed().getSeconds());?//?%n?為換行//?執(zhí)行時間（單位：毫秒）System.out.printf("執(zhí)行時長：%d 豪秒.",?stopwatch.elapsed(TimeUnit.MILLISECONDS));} }以上程序的執(zhí)行結果為：
執(zhí)行時長：1 秒.
執(zhí)行時長：1000 豪秒.
原理分析
本文我們從 Spring 和 Google 的 Guava 源碼來分析一下，它們的 StopWatch?對象底層是如何實現(xiàn)的？
1.Spring StopWatch 原理分析
在 Spring 中 StopWatch 的核心源碼如下：
package?org.springframework.util;import?java.text.NumberFormat; import?java.util.LinkedList; import?java.util.List; import?java.util.concurrent.TimeUnit; import?org.springframework.lang.Nullable;public?class?StopWatch?{private?final?String?id;private?boolean?keepTaskList;private?final?List<StopWatch.TaskInfo>?taskList;private?long?startTimeNanos;@Nullableprivate?String?currentTaskName;@Nullableprivate?StopWatch.TaskInfo?lastTaskInfo;private?int?taskCount;private?long?totalTimeNanos;public?StopWatch()?{this("");}public?StopWatch(String?id)?{this.keepTaskList?=?true;this.taskList?=?new?LinkedList();this.id?=?id;}public?String?getId()?{return?this.id;}public?void?setKeepTaskList(boolean?keepTaskList)?{this.keepTaskList?=?keepTaskList;}public?void?start()?throws?IllegalStateException?{this.start("");}public?void?start(String?taskName)?throws?IllegalStateException?{if?(this.currentTaskName?!=?null)?{throw?new?IllegalStateException("Can't?start?StopWatch:?it's?already?running");}?else?{this.currentTaskName?=?taskName;this.startTimeNanos?=?System.nanoTime();}}public?void?stop()?throws?IllegalStateException?{if?(this.currentTaskName?==?null)?{throw?new?IllegalStateException("Can't?stop?StopWatch:?it's?not?running");}?else?{long?lastTime?=?System.nanoTime()?-?this.startTimeNanos;this.totalTimeNanos?+=?lastTime;this.lastTaskInfo?=?new?StopWatch.TaskInfo(this.currentTaskName,?lastTime);if?(this.keepTaskList)?{this.taskList.add(this.lastTaskInfo);}++this.taskCount;this.currentTaskName?=?null;}}//?....?忽略其他代碼 }從上述 start()?和 stop()?的源碼中可以看出，Spring 實現(xiàn)時間統(tǒng)計的本質還是使用了 Java 的內(nèi)置方法 System.nanoTime()?來實現(xiàn)的。
2.Google Stopwatch 原理分析
Google Stopwatch?實現(xiàn)的核心源碼如下：
public?final?class?Stopwatch?{private?final?Ticker?ticker;private?boolean?isRunning;private?long?elapsedNanos;private?long?startTick;@CanIgnoreReturnValuepublic?Stopwatch?start()?{Preconditions.checkState(!this.isRunning,?"This?stopwatch?is?already?running.");this.isRunning?=?true;this.startTick?=?this.ticker.read();return?this;}@CanIgnoreReturnValuepublic?Stopwatch?stop()?{long?tick?=?this.ticker.read();Preconditions.checkState(this.isRunning,?"This?stopwatch?is?already?stopped.");this.isRunning?=?false;this.elapsedNanos?+=?tick?-?this.startTick;return?this;}//?忽略其他源碼... }從上述源碼中可以看出 Stopwatch?對象中調用了 ticker 類來實現(xiàn)時間統(tǒng)計的，那接下來我們進入 ticker 類的實現(xiàn)源碼：
public?abstract?class?Ticker?{private?static?final?Ticker?SYSTEM_TICKER?=?new?Ticker()?{public?long?read()?{return?Platform.systemNanoTime();}};protected?Ticker()?{}public?abstract?long?read();public?static?Ticker?systemTicker()?{return?SYSTEM_TICKER;} } final?class?Platform?{private?static?final?Logger?logger?=?Logger.getLogger(Platform.class.getName());private?static?final?PatternCompiler?patternCompiler?=?loadPatternCompiler();private?Platform()?{}static?long?systemNanoTime()?{return?System.nanoTime();}//?忽略其他源碼... }從上述源碼可以看出 Google Stopwatch?實現(xiàn)時間統(tǒng)計的本質還是調用了 Java 內(nèi)置的 System.nanoTime()?來實現(xiàn)的。
結論
對于所有框架的 StopWatch?來說，其底層都是通過調用 Java 內(nèi)置的 System.nanoTime() 得到兩個時間，開始時間和結束時間，然后再通過結束時間減去開始時間來統(tǒng)計執(zhí)行時間的。
總結
本文介紹了 6 種實現(xiàn)代碼統(tǒng)計的方法，其中 3 種是 Java 內(nèi)置的方法：
-
System.currentTimeMillis()
-
System.nanoTime()
-
new Date()
還介紹了 3 種常用框架 spring、commons-langs3、guava 的時間統(tǒng)計器 StopWatch。
在沒有用到 spring、commons-langs3、guava 任意一種框架的情況下，推薦使用 System.currentTimeMillis() 或 System.nanoTime() 來實現(xiàn)代碼統(tǒng)計，否則建議直接使用 StopWatch 對象來統(tǒng)計執(zhí)行時間。
知識擴展—Stopwatch 讓統(tǒng)計更方便
StopWatch?存在的意義是讓代碼統(tǒng)計更簡單，比如 Guava 中 StopWatch 使用示例如下：
import?com.google.common.base.Stopwatch;import?java.util.concurrent.TimeUnit;public?class?TimeIntervalTest?{public?static?void?main(String[]?args)?throws?InterruptedException?{//?創(chuàng)建并啟動計時器Stopwatch?stopwatch?=?Stopwatch.createStarted();//?執(zhí)行時間（1s）Thread.sleep(1000);//?停止計時器stopwatch.stop();//?執(zhí)行統(tǒng)計System.out.printf("執(zhí)行時長：%d 毫秒. %n",stopwatch.elapsed(TimeUnit.MILLISECONDS));//?清空計時器stopwatch.reset();//?再次啟動統(tǒng)計stopwatch.start();//?執(zhí)行時間（2s）Thread.sleep(2000);//?停止計時器stopwatch.stop();//?執(zhí)行統(tǒng)計System.out.printf("執(zhí)行時長：%d 秒. %n",stopwatch.elapsed(TimeUnit.MILLISECONDS));} }我們可以使用一個 Stopwatch?對象統(tǒng)計多段代碼的執(zhí)行時間，也可以通過指定時間類型直接統(tǒng)計出對應的時間間隔，比如我們可以指定時間的統(tǒng)計單位，如秒、毫秒、納秒等類型。
互動話題
你還知道哪些統(tǒng)計代碼執(zhí)行時間的方法嗎？歡迎評論區(qū)補充留言。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的6种快速统计代码执行时间的方法，真香!(史上最全)的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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