[linux time命令學習篇] time 統計命令執行的時間

注意: 命令後面必定要有分號;

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用途說明

time命令經常使用於測量一個命令的運行時間，注意不是用來顯示和修改系統時間的（這是date命令乾的事情）。可是今天我經過查看time命令的手冊頁，發現它能作的不只僅是測量運行時間，還能夠測量內存、I/O等的使用狀況，手冊頁上的說法是time a simple command or give resource usage，其中time一詞我認爲它應該是測量或測定的意思，並不單指時間。一個程序在運行時使用的系統資源一般包括CPU、Memory和I/O等，其中CPU資源的統計包括實際使用時間（real time）、用戶態使用時間（the process spent in user mode）、內核態使用時間（the process spent in kernel mode）。可是簡單的使用time命令並不能獲得內存和I/O的統計數據，請看後文慢慢道來。

經常使用參數

time命令最經常使用的使用方式就是在其後面直接跟上命令和參數：

time <command> [<arguments...>]

在命令執行完成以後就會打印出CPU的使用狀況：

real    0m5.064s      <== 實際使用時間（real time） 
user    0m0.020s     <== 用戶態使用時間（the process spent in user mode） 
sys     0m0.040s      <== 內核態使用時間（the process spent in kernel mode）

time命令跟上-p參數能夠只打印時間數值（秒數），不打印單位。

使用示例

示例一 統計運行時間

[root@web186 root]# time find . -name "mysql.sh" 
./work186/sms/bin/mysql.sh
./work186/sms/src/scripts/mysql.sh
./work186/sms/src/scripts1/mysql.sh
./work186/sms1/bin/mysql.sh
./work186/sms1/src/scripts/mysql.sh
./temp/sms/bin/mysql.sh
./temp/sms/src/scripts/mysql.sh

real    0m14.837s
user    0m0.030s
sys     0m0.120s
[root@web186 root]#

注：real遠大於user加上sys，由於find須要遍歷各個目錄，須要大量的I/O操做，而磁盤I/O一般是最慢的環節，所以大部分時間find進程都在等待磁盤I/O完成。

[root@web186 root]# time find . -name "mysql.sh" 
./work186/sms/bin/mysql.sh
./work186/sms/src/scripts/mysql.sh
./work186/sms/src/scripts1/mysql.sh
./work186/sms1/bin/mysql.sh
./work186/sms1/src/scripts/mysql.sh
./temp/sms/bin/mysql.sh
./temp/sms/src/scripts/mysql.sh

real    0m0.230s
user    0m0.040s
sys     0m0.030s

注：再次運行的時候，發現real time變得很小了，應該是操做系統將剛纔操做過的一些文件緩存了的緣故，於是大大減小了磁盤I/O。 
[root@web186 root]# time -p find . -name "mysql.sh" 
./work186/sms/bin/mysql.sh
./work186/sms/src/scripts/mysql.sh
./work186/sms/src/scripts1/mysql.sh
./work186/sms1/bin/mysql.sh
./work186/sms1/src/scripts/mysql.sh
./temp/sms/bin/mysql.sh
./temp/sms/src/scripts/mysql.sh
real 0.15
user 0.04
sys 0.03

注：使用-p參數時，直接打印所需時間的數值，單位爲秒，而不是更友好的格式，包括分鐘、秒鐘的顯示方式。 
[root@web186 root]#

示例二 Linux系統中time命令其實不止一個

看過手冊頁的朋友，會發現有個-f參數能夠來指定統計信息的輸出格式，咱們也來試一下。

[root@web186 root]# time -f "real %f\nuser %f\nsys %f\n" find . -name "mysql.sh"  
-bash: -f: command not found

real    0m0.024s
user    0m0.000s
sys     0m0.000s

怪哉，不靈啊。使用type -a來看一下。使用這個shell內建命令常常會有意想不到的發現。

[root@web186 root]# type -a time 
time is a shell keyword
time is /usr/bin/time

注：經過這條命令咱們能夠發現咱們經常使用的time實際上是一個Shell關鍵字，還有一個外部命令/usr/bin/time，它有何不一樣呢？ 
[root@web186 root]# /usr/bin/time 
Usage: /usr/bin/time [-apvV] [-f format] [-o file] [--append] [--verbose]
       [--portability] [--format=format] [--output=file] [--version]
       [--help] command [arg...]

注：外部命令/usr/bin/time功能更強大，下面來嘗試一下。

[root@web186 root]# /usr/bin/time find . -name "mysql.sh" 
./work186/sms/bin/mysql.sh
./work186/sms/src/scripts/mysql.sh
./work186/sms/src/scripts1/mysql.sh
./work186/sms1/bin/mysql.sh
./work186/sms1/src/scripts/mysql.sh
./temp/sms/bin/mysql.sh
./temp/sms/src/scripts/mysql.sh
0.03user 0.04system 0:00.12elapsed 55%CPU (0avgtext+0avgdata 0maxresident)k
0inputs+0outputs (154major+63minor)pagefaults 0swaps

注：注意後面兩行，打印了不少信息，但看不太清楚。它有一個參數-v，能夠打印得更清楚些。 
[root@web186 root]# /usr/bin/time -v find . -name "mysql.sh" 
./work186/sms/bin/mysql.sh
./work186/sms/src/scripts/mysql.sh
./work186/sms/src/scripts1/mysql.sh
./work186/sms1/bin/mysql.sh
./work186/sms1/src/scripts/mysql.sh
./temp/sms/bin/mysql.sh
./temp/sms/src/scripts/mysql.sh
        Command being timed: "find . -name mysql.sh"
        User time (seconds): 0.03
        System time (seconds): 0.05
        Percent of CPU this job got: 47%
        Elapsed (wall clock) time (h:mm:ss or m:ss): 0:00.17
        Average shared text size (kbytes): 0
        Average unshared data size (kbytes): 0
        Average stack size (kbytes): 0
        Average total size (kbytes): 0
        Maximum resident set size (kbytes): 0
        Average resident set size (kbytes): 0
        Major (requiring I/O) page faults: 153
        Minor (reclaiming a frame) page faults: 64
        Voluntary context switches: 0
        Involuntary context switches: 0
        Swaps: 0
        File system inputs: 0
        File system outputs: 0
        Socket messages sent: 0
        Socket messages received: 0
        Signals delivered: 0
        Page size (bytes): 4096
        Exit status: 0
[root@web186 root]#

嘗試完這個以後，我看了一下Google搜索的結果，發現有位大蝦早已發現了這個祕密，見相關資料【1】。

示例三 解決time命令輸出信息的重定向問題

time命令的輸出信息是打印在標準錯誤輸出上的， 咱們經過一個簡單的嘗試來驗證一下。

[root@web186 root]# time find . -name "mysql.sh" >1.txt 

real    0m0.081s
user    0m0.060s
sys     0m0.020s
[root@web186 root]# time find . -name "mysql.sh" 2>2.txt 
./work186/sms/bin/mysql.sh
./work186/sms/src/scripts/mysql.sh
./work186/sms/src/scripts1/mysql.sh
./work186/sms1/bin/mysql.sh
./work186/sms1/src/scripts/mysql.sh
./temp/sms/bin/mysql.sh
./temp/sms/src/scripts/mysql.sh

real    0m0.068s
user    0m0.040s
sys     0m0.030s

經過上面的嘗試，發現沒法將time的輸出信息重定向到文件裏面，爲何？由於time是shell的關鍵字，shell作了特殊處理，它會把time命令後面的命令行做爲一個總體來進行處理，在重定向時，其實是針對後面的命令來的，time命令自己的輸出並不會被重定向的。那如今怎麼辦呢？網上提供了兩種解決方法【2，3】，咱們一一嘗試一下。

第一種解決方法，就是將time命令和將要執行的命令行放到一個shell代碼塊中，也就是一對大括號中，要注意空格和分號的使用。 
[root@web186 root]# {time find . -name "mysql.sh"} 2>2.txt

好像成功了。慢，看一下對不對。 
[root@web186 root]# cat 2.txt 
-bash: {time: command not found

原來bash把 {time 做爲一個總體來處理了，先後都加上空格試試。 
[root@web186 root]# { time find . -name "mysql.sh" } 2>2.txt 
> Ctrl+C

此次Bash認爲命令都沒有輸入完成，少了分號。由於Bash認爲後面的 } 是find命令的參數。 
[root@web186 root]# { time find . -name "mysql.sh"; } 2>2.txt 
./work186/sms/bin/mysql.sh
./work186/sms/src/scripts/mysql.sh
./work186/sms/src/scripts1/mysql.sh
./work186/sms1/bin/mysql.sh
./work186/sms1/src/scripts/mysql.sh
./temp/sms/bin/mysql.sh
./temp/sms/src/scripts/mysql.sh
[root@web186 root]# cat 2.txt 

real    0m0.068s
user    0m0.030s
sys     0m0.040s

第一種方式的嘗試成功了，總結起來就是 { time command-line; } 2>file  注意分隔符的使用。

另一種方式就是使用子Shell的方式，以下所示：

[root@web186 root]# (time find . -name "mysql.sh") 2>2.txt 
./work186/sms/bin/mysql.sh
./work186/sms/src/scripts/mysql.sh
./work186/sms/src/scripts1/mysql.sh
./work186/sms1/bin/mysql.sh
./work186/sms1/src/scripts/mysql.sh
./temp/sms/bin/mysql.sh
./temp/sms/src/scripts/mysql.sh
[root@web186 root]# cat 2.txt 

real    0m0.083s
user    0m0.040s
sys     0m0.020s
[root@web186 root]#

第二種方式的嘗試也成功了，總結起來就是 (time command-line) 2>file 這裏time緊貼着小括號(也能夠的，命令行結束也沒必要帶分號。固然最好仍是用第一種方式，畢竟啓動一個子shell是要多佔些資源的。

問題思考

1. 爲何執行find命令的屢次時間統計差異很大，一次實際時間須要12秒，另外幾回卻不足1秒？