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time包的單調時鐘處理

Golang菜鸟

發布： 2023-08-04 17:45:08

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我們今天主要是來看看golang time 套件的時間應用方式。

在說到電腦處理時鐘上，主要的分為2種方式：

在牆上時鐘（wall time）
#單調時鐘（monotonic clocks）

兩者的一般規則是「wall time」用於告知時間，而「monotonic clock」用於測量時間；除外還有其他的時鐘處理方式。

如果你還不了解上面兩種時鐘的概念，那麼我推薦你可以先訪問：你真的了解電腦的時間嗎？ ^[1]這篇文章詳細說明了這兩種時鐘的來歷。

在看下面的內容之前，我會認為你已經知道了什麼是 牆上時鐘 和 單調時鐘。

我接下來看一段 time.Time 的介紹（透過機器翻譯而來）：

Time 表示具有奈秒精度的時間瞬間。

使用時間的程式通常應該將它們作為值而不是指標來儲存和傳遞。也就是說，時間變數和結構欄位的類型應該是 time.Time，而不是 *time.Time。

一個 Time 值可以同時被多個 goroutine 使用，除了 GobDecode、UnmarshalBinary、 UnmarshalJSON 和 UnmarshalText 方法不是並發安全的。

可以使用 Before、After 和 Equal 方法來比較時間瞬間。 Sub 方法減去兩個瞬間，產生一個持續時間。 Add 方法為一個時間增加一個持續時間，產生一個時間。

Time 類型的零值是 1 月 1 日，第 1 年，00:00:00.000000000 UTC。由於這個時間在實務上不太可能出現，因此 IsZero 方法提供了一種簡單的方法來偵測尚未明確初始化的時間。

每個 Time 都與一個 Location 相關聯，在計算時間的表示形式時會參考它，例如在 Format、Hour 和 Year 方法中。 Local、UTC 和 In 方法傳回具有特定位置的時間。以這種方式更改位置只會更改簡報；它不會改變表示的時刻，因此不會影響前面段落中描述的計算。

GobEncode、MarshalBinary、MarshalJSON 和 MarshalText 方法儲存的時間值表示儲存 Time.Location 的偏移量，但不儲存位置名稱。因此，他們會失去有關夏令時的資訊。

除了所需的「掛鐘」讀數外，時間還可以包含當前進程單調時鐘的可選讀數，以提供額外的比較或減法精度。有關詳細信息，請參閱套件文件中的“單調時鐘”部分。

請注意，Go == 運算子不僅比較時間瞬間，還比較位置和單調時鐘讀取。因此，在沒有先保證已為所有值設定相同位置的情況下，不應將時間值用作地圖或資料庫鍵，這可以透過使用UTC 或本地方法來實現，並且單調時鐘讀數已被剝離設定t = t.Round(0)。一般來說，比起 t == u，偏好 t.Equal(u)，因為 t.Equal 使用最準確的比較可用並且正確處理只有一個參數具有單調時脈讀數的情況。

到這裡官方提供的 time.TIme 的介紹已經說完了。讓我們一起來看看 Time 的結構是什麼樣的：

type Time struct {
 wall uint64
 ext  int64

 loc *Location
}

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wall 它的最高位元包含一個1位元標誌。表示hasMonotonic，然後是33位元用來追蹤秒數；最後是30位，用於追蹤奈秒，範圍為[0，999999999]。

如果該hasMonotonic位元為0，則33位元欄位為零，而ext 儲存自1年1月1日以來的完整帶符號的64位元wall秒數。

如果该hasMonotonic位为1，则33位字段存储自1885年1月1日以来的无符号的wall秒数，而ext保留有符号的64位单调时钟读数，距离进程开始的时间为纳秒。这是大多数代码中通常发生的情况。

我们来通过 time.now() 函数来查看其中的区别：

// Now returns the current local time.
func Now() Time {
 sec, nsec, mono := now() // 返回对应的秒数，纳秒数，单调时钟数
 mono -= startNano
 sec += unixToInternal - minWall
 if uint64(sec)>>33 != 0 { // 判断如果秒数右移33位后大于0，说明不能采用单调时钟。
  return Time{uint64(nsec), sec + minWall, Local} // 按照 `wall` 时钟返回
 }
  
  // 返回 `wall` 时钟和 `monotonic` 时钟信息
 return Time{hasMonotonic | uint64(sec)<<nsecShift | uint64(nsec), mono, Local}
}

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通过这个例子我们可以看到在time包中对于时间差的计算基本都会采用单调时钟和墙上时钟的兼容。

func (t Time) After(u Time) bool {...}
func (t Time) Before(u Time) bool {...}
func (t Time) Equal(u Time) bool {...}
func (t Time) Add(d Duration) Time {...}
func (t Time) Sub(u Time) Duration {...}
func Since(t Time) Duration {...}
func Until(t Time) Duration {...}

对于增加修改时间计算会清除单调时钟，因为后面调用的是 unixTime 函数：

func unixTime(sec int64, nsec int32) Time {
 return Time{uint64(nsec), sec + unixToInternal, Local}
}

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不会计算单调时钟的秒数，如下：

func Date(year int, month Month, day, hour, min, sec, nsec int, loc *Location) Time {...}
#func Unix(sec int64, nsec int64) Time {...}
#func UnixMilli(sec int64, nsec int64) Time {...}
#func UnixMicro(sec int64, nsec int64) Time {...}
func (t Time) AddDate(years int, months int, days int) Time { ...}

希望看完這些概念和知識對你使用time包的時間更加的熟練。

以上是time包的單調時鐘處理的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！