Apache和Spring提供的StopWatch執行時間監視器
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前言
編碼過程當中咱們常常會但願獲得一段代碼（一個方法）的執行時間，本文將介紹兩種時間監視器（秒錶）來讓你優雅的、靈活的處理這個問題。spring
Java源生方式
這種方式最最簡單，最好理解，固然也是最爲經常使用：咱們本身書寫。
例如：咱們若是要統計一段代碼的執行時間，常常會這麼來寫：架構
public static void main(String[] args) {
long startTime = System.currentTimeMillis(); //獲取開始時間
//函數主體代碼
//...
long endTime = System.currentTimeMillis(); //獲取結束時間
System.out.println("程序運行時間： " + (endTime - startTime) + "ms");
}
大多數時候咱們使用ms來表示便可，可是這麼寫缺少靈活性。假若咱們要展現成納秒、秒、甚至分鐘，還得咱們本身處理（把毫秒值拿來進行轉換~ ）框架
固然可能到了JDK8之後，咱們這麼作能變得稍微靈活一些：能夠這麼處理：dom
public static void main(String[] args) {
Instant start = Instant.now();
//doSomething();
Instant end = Instant.now();
Duration duration = Duration.between(start, end);
System.out.println("millis = " + duration.toMillis());
}
這個比上面靈活度強一些。但也仍是有必定的缺點：步驟稍顯複雜，整體上仍是不夠優雅，也不是那麼的靈活。
那麼本文針對此問題介紹一個工具：StopWatch執行時間監視器。藉助它來統計咱們程序的執行時間，帶給很是多的方便和優雅。函數
StopWatch須要依賴額外的Jar：commons-lang3或者spring-core，但因這兩個Jar是Java開發中都必導的，所以依賴兼容性方面能夠忽略
StopWatch有不少開源的框架都有提供相似的功能：好比Apache的commons-lang3，固然還有Spring framwork本身提供的，本文將針對此倆分別作介紹~工具
Commons-lang3的StopWatch
Apache提供的這個任務執行監視器功能豐富強大（比Spring的強大），靈活性強，以下經典實用案例：this
public static void main(String[] args) throws Exception {
StopWatch watch = StopWatch.createStarted(); //建立後當即start，經常使用
//StopWatch watch = new StopWatch();
//watch.start();
Thread.sleep(1000);
System.out.println("統計從開始到如今運行時間：" + watch.getTime() + "ms"); //1000ms
Thread.sleep(1000);
watch.split();
System.out.println("從start到此刻爲止的時間：" + watch.getTime());
System.out.println("從開始到第一個切入點運行時間：" + watch.getSplitTime()); //2245
Thread.sleep(1000);
watch.split();
System.out.println("從開始到第二個切入點運行時間：" + watch.getSplitTime());
watch.reset(); //重置後必須使用start方法
watch.start();
Thread.sleep(1000);
System.out.println("從新開始後到當前運行時間是：" + watch.getTime()); //1000
watch.suspend(); //暫停
Thread.sleep(6000); //模擬暫停6秒鐘
watch.resume(); //上面suspend，這裏要想從新統計，須要恢復一下
System.out.println("恢復後執行的時間是：" + watch.getTime()); //1000 注意此時這個值仍是1000
watch.stop();
System.out.println("花費的時間》》" + watch.getTime() + "ms"); //1002ms
System.out.println("花費的時間》》" + watch.getTime(TimeUnit.SECONDS) + "s"); //1s 能夠直接轉成s
}
打印結果：編碼
統計從開始到如今運行時間：1007ms 從start到此刻爲止的時間：2008 從開始到第一個切入點運行時間：2008 從開始到第二個切入點運行時間：3009 從新開始後到當前運行時間是：1000 恢復後執行的時間是：1000 花費的時間》》1001ms 花費的時間》》1s
如上就是StopWatch的基本使用方法，足以見到了它的強大吧，固然使用起來複雜度也是提高了些的。.net
核心原理解釋
原理相對簡單，簡單看看源碼便知：
// @since 2.0
public class StopWatch {
// @since 3.5 這個靜態方法出現得稍微晚點哦~
public static StopWatch createStarted() {
final StopWatch sw = new StopWatch();
sw.start();
return sw;
}
// 這些成員變量是實現的核心~~~~~~~~~~~~~~
private State runningState = State.UNSTARTED;
private SplitState splitState = SplitState.UNSPLIT;
private long startTime;
// 思考：爲什麼有了nonaTime這裏還得記錄一個Millis Time呢？？？
// 由於nanoTime只能拿來計算差值（耗時） 可是getStartTime()這個老API還得靠MillsTime~~~
private long startTimeMillis;
private long stopTime;
// 可見：start方法可不是可以屢次調用的哦~~和狀態是有關的
public void start() {
if (this.runningState == State.STOPPED) {
throw new IllegalStateException("Stopwatch must be reset before being restarted. ");
}
if (this.runningState != State.UNSTARTED) {
throw new IllegalStateException("Stopwatch already started. ");
}
this.startTime = System.nanoTime();
this.startTimeMillis = System.currentTimeMillis();
this.runningState = State.RUNNING;
}
// 停表時，最重要的是記錄下了stopTime 的值~~~而後標記狀態
public void stop() {
if (this.runningState != State.RUNNING && this.runningState != State.SUSPENDED) {
throw new IllegalStateException("Stopwatch is not running. ");
}
if (this.runningState == State.RUNNING) {
this.stopTime = System.nanoTime();
}
this.runningState = State.STOPPED;
}
// 狀態變爲非開始狀態...
public void reset() {
this.runningState = State.UNSTARTED;
this.splitState = SplitState.UNSPLIT;
}
// 暫停：stopTime 也給了一個值
public void suspend() {
if (this.runningState != State.RUNNING) {
throw new IllegalStateException("Stopwatch must be running to suspend. ");
}
this.stopTime = System.nanoTime();
this.runningState = State.SUSPENDED;
}
// 這兩個方法是獲取差值的
public long getTime() {
return getNanoTime() / NANO_2_MILLIS;
}
// @since 3.5
public long getTime(final TimeUnit timeUnit) {
return timeUnit.convert(getNanoTime(), TimeUnit.NANOSECONDS);
}
// @since 2.4 老API 這叫獲取啓動的時間（啥時候啓動的）
public long getStartTime() {
if (this.runningState == State.UNSTARTED) {
throw new IllegalStateException("Stopwatch has not been started");
}
// System.nanoTime is for elapsed time
return this.startTimeMillis;
}
}
能夠看到原理是很簡單的，無非就是包裝了暫停、回覆、split等功能嘛
使用細節
==getTime和getSplitTime有啥區別呢？==
爲了說明問題，此處咱們看看getNanoTime()和getSplitNanoTime()亦可：
public long getNanoTime() {
if (this.runningState == State.STOPPED || this.runningState == State.SUSPENDED) {
return this.stopTime - this.startTime;
} else if (this.runningState == State.UNSTARTED) {
return 0;
} else if (this.runningState == State.RUNNING) {
return System.nanoTime() - this.startTime;
}
throw new RuntimeException("Illegal running state has occurred.");
}
public long getSplitNanoTime() {
if (this.splitState != SplitState.SPLIT) {
throw new IllegalStateException("Stopwatch must be split to get the split time. ");
}
return this.stopTime - this.startTime;
}
咱們發現：
- 調用
getSplit...相關方法前，必須先調用Split方法
spilit()方法源碼以下：
public void split() {
if (this.runningState != State.RUNNING) {
throw new IllegalStateException("Stopwatch is not running. ");
}
this.stopTime = System.nanoTime();
this.splitState = SplitState.SPLIT;
}
在調用split方法後，watch的狀態改成了SPLIT。且，且，且stopTime 設置爲了當前時間。所以此處咱們的stopTime中止了，這個時候調用getSplitNanoTime()，返回的是start到split那時的時間差值。所以用此方法能夠插入先中止stopTime()（有點插隊的趕腳），最後再輸出（先插好隊，最後在輸出）~
而getTime()就是拿當前的時間戳，減去startTime，通常不涉及到stopTime的值，所以splitTime處理計算時間顯然更加的靈活，可是，通常咱們使用getTime()就足夠了
Spring的StopWatch
Spring提供的這個任務監視器，我仍是蠻喜歡使用的，由於一個它可以幫我同事監控多個任務，使用起來也很方便。先看一個簡單的使用案例：
注意：一個監視器可以記錄多個任務的執行時間這個特色很是重要哦~
好比：咱們能夠記錄 多段代碼耗時時間，而後一次性打印~
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 強烈每個秒錶都給一個id，這樣查看日誌起來可以更加的精確
// 至於Id 我以爲給UUID是可行的~
StopWatch sw = new StopWatch(UUID.randomUUID().toString());
sw.start("起牀");
Thread.sleep(1000);
System.out.println("當前任務名稱：" + sw.currentTaskName());
sw.stop();
sw.start("洗漱");
Thread.sleep(2000);
System.out.println("當前任務名稱：" + sw.currentTaskName());
sw.stop();
sw.start("鎖門");
Thread.sleep(500);
System.out.println("當前任務名稱：" + sw.currentTaskName());
sw.stop();
System.out.println(sw.prettyPrint()); // 這個方法打印在咱們記錄日誌時是很是友好的 還有百分比的分析哦
System.out.println(sw.shortSummary());
System.out.println(sw.currentTaskName()); // stop後它的值爲null
// 最後一個任務的相關信息
System.out.println(sw.getLastTaskName());
System.out.println(sw.getLastTaskInfo());
// 任務總的耗時 若是你想獲取到每一個任務詳情（包括它的任務名、耗時等等）可以使用
System.out.println("全部任務總耗時：" + sw.getTotalTimeMillis());
System.out.println("任務總數：" + sw.getTaskCount());
System.out.println("全部任務詳情：" + sw.getTaskInfo()); // 拿到全部的任務
}
打印：
當前任務名稱：起牀 當前任務名稱：洗漱 當前任務名稱：鎖門 StopWatch 'd6ba9412-d551-4ba7-8b0e-1b7ccb42855d': running time (millis) = 3504 ----------------------------------------- ms % Task name ----------------------------------------- 01001 029% 起牀 02000 057% 洗漱 00503 014% 鎖門 StopWatch 'd6ba9412-d551-4ba7-8b0e-1b7ccb42855d': running time (millis) = 3504 null 鎖門 org.springframework.util.StopWatch$TaskInfo@2d554825 全部任務總耗時：3504 任務總數：3 全部任務詳情：[Lorg.springframework.util.StopWatch$TaskInfo;@68837a77
我我的偏心使用Spring提供的這個監視器，是由於它提供的prettyPrint()打印在日誌裏進行分析能夠很是的直觀，而且我以爲提供的多任務支持也更加實用一點，固然僅僅我的偏好而已~
最後
不少時候，寫代碼也是一種藝術，而藉助這種實用工具我就以爲藝術感更強些。但願咱們能有追求更加美好事物的心，這點對於接納新知識特別重要。此處推薦這個監視器來代替以前的的使用，能讓小夥伴們更加靈活的分析你的代碼~
知識交流
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==The last：若是以爲本文對你有幫助，不妨點個讚唄。固然分享到你的朋友圈讓更多小夥伴看到也是被做者本人許可的~==
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