深刻V8引擎-Time核心方法之mac篇

　　因爲底層邏輯實現不一樣操做系統區別很大，因此乾脆分篇來講。

　　主要講一下Time、TimeTicks兩個類裏面對於時間戳的實現，其他的運算符重載、邊緣工具方法就不看了，先是Time。

Time

　　類自己的說明在上一篇有，這裏就去掉了。

class V8_BASE_EXPORT Time final : public time_internal::TimeBase<Time> {
 public:
  // Contains the nullptr time. Use Time::Now() to get the current time.
  constexpr Time() : TimeBase(0) {}

  // Returns the current time. Watch out, the system might adjust its clock
  // in which case time will actually go backwards. We don't guarantee that
  // times are increasing, or that two calls to Now() won't be the same.
  static Time Now();

  // Returns the current time. Same as Now() except that this function always
  // uses system time so that there are no discrepancies between the returned
  // time and system time even on virtual environments including our test bot.
  // For timing sensitive unittests, this function should be used.
  static Time NowFromSystemTime();

  // ...
};複製代碼

　　從註釋可知，這裏的Now是返回國際時間戳的通用方法，可是操做系統可能會對返回值作修正，因此是有必定風險的。第二個NowFromSystemTime使用的系統時間比較準確，求精確的狀況下考慮使用這一個。

　　可是在mac上，這兩個方法是同樣的。

#elif V8_OS_POSIX

Time Time::Now() {
  // ...
}

Time Time::NowFromSystemTime() {
  return Now();
}複製代碼

　　這就很蠢了，多是該操做系統不存在修正時間戳的狀況，因此不必分辨這兩個方法了。

　　因此對於兩種方式的解析就變成了一個，集中來看Now的實現。

// #ifndef _STRUCT_TIMEVAL
// #define _STRUCT_TIMEVAL struct timeval
// _STRUCT_TIMEVAL
// {
// __darwin_time_t tv_sec; /* seconds */
// __darwin_suseconds_t tv_usec; /* and microseconds */
// };

Time Time::Now() {
  // 內置結構體 見上面
  struct timeval tv;
  // Linux內置時間函數
  int result = gettimeofday(&tv, nullptr);
  // 返回值檢測
  DCHECK_EQ(0, result);
  USE(result);
  return FromTimeval(tv);
}複製代碼

　　這裏的用的都是Linux內置的方法，timeval結構體專門用來獲取返回的時間，能夠精確到微秒，也就是秒/毫秒/微秒的精度。

　　結構體兩部分分別保存當前時間戳的秒部分、微秒部分，類型均爲long，下面用一個簡單例子來展現。

int main() {
    struct timeval tv;
    gettimeofday(&tv, nullptr);
    cout << "current seconds is " << tv.tv_sec << endl;
    cout << "current microseconds is " <<tv.tv_usec << endl;
}複製代碼

　　在瀏覽器下面同時用Date.now()作一個對比，因爲仍是有必定的時間差，因此微秒部分確定對不上的。

　　二者輸出對好比下。

　　在秒的部分徹底對上了，微秒那塊就別在乎了，我可沒有神手速。

　　這樣，就經過系統API獲得了當前時間戳，下面就是對兩個部分作一個處理。

Time Time::FromTimeval(struct timeval tv) {
  // 1秒 = 1000 * 1000微秒 這裏作的合法性檢測
  DCHECK_GE(tv.tv_usec, 0);
  DCHECK(tv.tv_usec < static_cast<suseconds_t>(kMicrosecondsPerSecond));
  // 當秒、微秒都返回0 返回默認構造類 以下
  // constexpr Time() : TimeBase(0) {}
  if (tv.tv_usec == 0 && tv.tv_sec == 0) {
    return Time();
  }
  // 若是返回值達到了最大值 則返回最大值 max也是內置方法
  if (tv.tv_usec == static_cast<suseconds_t>(kMicrosecondsPerSecond - 1) &&
      tv.tv_sec == std::numeric_limits<time_t>::max()) {
    return Max();
  }
  // 這裏返回微秒單位的數值
  return Time(tv.tv_sec * kMicrosecondsPerSecond + tv.tv_usec);
}複製代碼

　　比較簡單，看一下注釋就懂了，最後返回的是以微秒爲單位的一個長整數，而JS中的Date.now()返回的則是毫秒單位，略有不一樣。

TimeTicks

class V8_BASE_EXPORT TimeTicks final : public time_internal::TimeBase<TimeTicks> {
 public:
  constexpr TimeTicks() : TimeBase(0) {}
  static TimeTicks Now();
  static TimeTicks HighResolutionNow();
  static bool IsHighResolution();

 private:
  friend class time_internal::TimeBase<TimeTicks>;

  explicit constexpr TimeTicks(int64_t ticks) : TimeBase(ticks) {}
};複製代碼

　　這個類看看就行了，跟上面那個相似，也有兩個方法，一個是更精確的。

　　然而，兩個方法也是一個，在mac上不存在精細度(windows上都有區別，下篇搞)，V8在內部直接寫了以下注釋。

#error platform does not implement TimeTicks::HighResolutionNow.

　　因此，只看Now的實現。

struct mach_timebase_info {
    uint32_t        numer;  // 分子
    uint32_t        denom;  // 分母
};

TimeTicks TimeTicks::Now() {
  int64_t ticks;
  static struct mach_timebase_info info;
  if (info.denom == 0) {
    kern_return_t result = mach_timebase_info(&info);
  }
  ticks = (mach_absolute_time() / Time::kNanosecondsPerMicrosecond * info.numer / info.denom);
  // Make sure we never return 0 here.
  return TimeTicks(ticks + 1);
}複製代碼

　　這裏涉及2個內置方法和1個內置結構體，挨個介紹一下。

• mach_timebase_info結構體做爲參數傳入同名函數
• mach_timebase_info方法返回兩個因子，將返回的分子除以分母能夠獲得一個基準參數(找不到Linux的官方API文檔，仍是windows好啊)，具體解釋有興趣能夠去查看
• mach_absolute_time方法返回一個系統從啓動開始保持運行的一個絕對時間，參考windows的QPC，單位爲納秒

　　惟一有價值的就是那個單位，因爲返回的絕對時間單位是納秒，因此須要除以TimeConstants裏面的常數，最後與基準參數相乘，最終獲得一個硬件時間戳。

　　本地作一個實驗。

int main() {
    static struct mach_timebase_info info;
    mach_timebase_info(&info);
    cout << "numer is " << info.numer << endl;
    cout << "denom is " << info.denom << endl;
    cout << "absolute time is " << mach_absolute_time() << endl;
    cout << "current timestamp is " << (info.numer / info.denom) * (mach_absolute_time() * 1e-9) << endl;
}複製代碼

　　這樣獲得最終的結果理論上就是我mac電腦的活躍秒數。

　　7000秒，也就是大約2個小時吧，看來仍是很準確的，有興趣的能夠自行實驗。

　　下一篇換windows，apple的 apidoc真是一坨屎，根本跟微軟無法比。