Java获取系统时间的正确方式

前言

如果代码中获取时间使用的System.currentTimeMillis();,这样在单线程的情况下完全没问题,但是如果是多线程比如说后端提供的数据服务,那么就会出现严重的性能问题,导致服务不可用。

结论是

单线程执行System.currentTimeMillis();比多线程并发执行System.currentTimeMillis();快了许多倍。

为什么会这样?

来到HotSpot源码的hotspot/src/os/linux/vm/os_linux.cpp文件中,有一个javaTimeMillis()方法,这就是System.currentTimeMillis()的native实现。

简单来讲就是:

调用gettimeofday()需要从用户态切换到内核态;

gettimeofday()的表现受Linux系统的计时器(时钟源)影响,在HPET计时器下性能尤其差;

系统只有一个全局时钟源,高并发或频繁访问会造成严重的争用。

HPET计时器性能较差的原因是会将所有对时间戳的请求串行执行。

TSC计时器性能较好,因为有专用的寄存器来保存时间戳。缺点是可能不稳定,因为它是纯硬件的计时器,频率可变(与处理器的CLK信号有关)。

处理方法

如何解决这个问题?
最常见的办法是用单个调度线程来按毫秒更新时间戳,相当于维护一个全局缓存。

其他线程取时间戳时相当于从内存取,不会再造成时钟资源的争用,代价就是牺牲了一些精确度。

具体代码如下:

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public class SystemClock {
private static final SystemClock MILLIS_CLOCK = new SystemClock(1);
private final long precision;
private final AtomicLong now;

private SystemClock(long precision) {
this.precision = precision;
now = new AtomicLong(System.currentTimeMillis());
scheduleClockUpdating();
}

public static SystemClock millisClock() {
return MILLIS_CLOCK;
}

private void scheduleClockUpdating() {
ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor(runnable -> {
Thread thread = new Thread(runnable, "system.clock");
thread.setDaemon(true);
return thread;
});
scheduler.scheduleAtFixedRate(() -> now.set(System.currentTimeMillis()), precision, precision, TimeUnit.MILLISECONDS);
}

public long now() {
return now.get();
}
}

可以使用并发量大的情况下SystemClock.millisClock().now()输出当前时间,有一定精度上问题,得到是时间获取上效率。