方法五：commons-lang3 StopWatch
如果我们使用的是普通项目，那我们可以用 Apache commons-lang3 中的 StopWatch 对象来实现时间统计，首先先添加 commons-lang3 的依赖：
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.commons/commons-lang3 --> <dependency> <groupId>org.apache.commons</groupId> <artifactId>commons-lang3</artifactId> <version>3.10</version> </dependency>
然后编写时间统计代码：
import org.apache.commons.lang3.time.StopWatch; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class TimeIntervalTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { StopWatch stopWatch = new StopWatch(); // 开始时间 stopWatch.start(); // 执行时间（1s） Thread.sleep(1000); // 结束时间 stopWatch.stop(); // 统计执行时间（秒） System.out.println("执行时长：" + stopWatch.getTime(TimeUnit.SECONDS) + " 秒."); // 统计执行时间（毫秒） System.out.println("执行时长：" + stopWatch.getTime(TimeUnit.MILLISECONDS) + " 毫秒."); // 统计执行时间（纳秒） System.out.println("执行时长：" + stopWatch.getTime(TimeUnit.NANOSECONDS) + " 纳秒."); } }
以上程序的执行结果为：
执行时长：1 秒. 执行时长：1000 毫秒.
执行时长：1000555100 纳秒.
方法六：Guava Stopwatch
除了 Apache 的 commons-lang3 外，还有一个常用的 Java 工具包，那就是 Google 的 Guava，Guava 中也包含了 Stopwatch 统计类。首先先添加 Guava 的依赖：
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.google.guava/guava --> <dependency> <groupId>com.google.guava</groupId> <artifactId>guava</artifactId> <version>29.0-jre</version> </dependency>
然后编写时间统计代码：
import com.google.common.base.Stopwatch; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class TimeIntervalTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 创建并启动计时器 Stopwatch stopwatch = Stopwatch.createStarted(); // 执行时间（1s） Thread.sleep(1000); // 停止计时器 stopwatch.stop(); // 执行时间（单位：秒） System.out.printf("执行时长：%d 秒. %n", stopwatch.elapsed().getSeconds()); // %n 为换行 // 执行时间（单位：毫秒） System.out.printf("执行时长：%d 豪秒.", stopwatch.elapsed(TimeUnit.MILLISECONDS)); } }
以上程序的执行结果为：
执行时长：1 秒.
执行时长：1000 豪秒.
原理分析
本文我们从 Spring 和 Google 的 Guava 源码来分析一下，它们的 StopWatch 对象底层是如何实现的？
1.Spring StopWatch 原理分析
在 Spring 中 StopWatch 的核心源码如下：
package org.springframework.util; import java.text.NumberFormat; import java.util.LinkedList; import java.util.List; import java.util.concurrent.TimeUnit; import org.springframework.lang.Nullable; public class StopWatch { private final String id; private boolean keepTaskList; private final List<StopWatch.TaskInfo> taskList; private long startTimeNanos; @Nullable private String currentTaskName; @Nullable private StopWatch.TaskInfo lastTaskInfo; private int taskCount; private long totalTimeNanos; public StopWatch() { this(""); } public StopWatch(String id) { this.keepTaskList = true; this.taskList = new LinkedList(); this.id = id; } public String getId() { return this.id; } public void setKeepTaskList(boolean keepTaskList) { this.keepTaskList = keepTaskList; } public void start() throws IllegalStateException { this.start(""); } public void start(String taskName) throws IllegalStateException { if (this.currentTaskName != null) { throw new IllegalStateException("Can't start StopWatch: it's already running"); } else { this.currentTaskName = taskName; this.startTimeNanos = System.nanoTime(); } } public void stop() throws IllegalStateException { if (this.currentTaskName == null) { throw new IllegalStateException("Can't stop StopWatch: it's not running"); } else { long lastTime = System.nanoTime() - this.startTimeNanos; this.totalTimeNanos += lastTime; this.lastTaskInfo = new StopWatch.TaskInfo(this.currentTaskName, lastTime); if (this.keepTaskList) { this.taskList.add(this.lastTaskInfo); } ++this.taskCount; this.currentTaskName = null; } } // .... 忽略其他代码 }
从上述 start() 和 stop() 的源码中可以看出，Spring 实现时间统计的本质还是使用了 Java 的内置方法 System.nanoTime() 来实现的。
2.Google Stopwatch 原理分析
Google Stopwatch 实现的核心源码如下：
public final class Stopwatch { private final Ticker ticker; private boolean isRunning; private long elapsedNanos; private long startTick; @CanIgnoreReturnValue public Stopwatch start() { Preconditions.checkState(!this.isRunning, "This stopwatch is already running."); this.isRunning = true; this.startTick = this.ticker.read(); return this; } @CanIgnoreReturnValue public Stopwatch stop() { long tick = this.ticker.read(); Preconditions.checkState(this.isRunning, "This stopwatch is already stopped."); this.isRunning = false; this.elapsedNanos += tick - this.startTick; return this; } // 忽略其他源码... }
从上述源码中可以看出 Stopwatch 对象中调用了 ticker 类来实现时间统计的，那接下来我们进入 ticker 类的实现源码：
public abstract class Ticker { private static final Ticker SYSTEM_TICKER = new Ticker() { public long read() { return Platform.systemNanoTime(); } }; protected Ticker() { } public abstract long read(); public static Ticker systemTicker() { return SYSTEM_TICKER; } } final class Platform { private static final Logger logger = Logger.getLogger(Platform.class.getName()); private static final PatternCompiler patternCompiler = loadPatternCompiler(); private Platform() { } static long systemNanoTime() { return System.nanoTime(); } // 忽略其他源码... }
从上述源码可以看出 Google Stopwatch 实现时间统计的本质还是调用了 Java 内置的 System.nanoTime() 来实现的。
结论
对于所有框架的 StopWatch 来说，其底层都是通过调用 Java 内置的 System.nanoTime() 得到两个时间，开始时间和结束时间，然后再通过结束时间减去开始时间来统计执行时间的。
总结
本文介绍了 6 种实现代码统计的方法，其中 3 种是 Java 内置的方法：
- System.currentTimeMillis()
- System.nanoTime()
- new Date()
还介绍了 3 种常用框架 spring、commons-langs3、guava 的时间统计器 StopWatch。
在没有用到 spring、commons-langs3、guava 任意一种框架的情况下，推荐使用 System.currentTimeMillis() 或 System.nanoTime() 来实现代码统计，否则建议直接使用 StopWatch 对象来统计执行时间。
知识扩展—Stopwatch 让统计更方便
StopWatch 存在的意义是让代码统计更简单，比如 Guava 中 StopWatch 使用示例如下：
import com.google.common.base.Stopwatch; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class TimeIntervalTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 创建并启动计时器 Stopwatch stopwatch = Stopwatch.createStarted(); // 执行时间（1s） Thread.sleep(1000); // 停止计时器 stopwatch.stop(); // 执行统计 System.out.printf("执行时长：%d 毫秒. %n", stopwatch.elapsed(TimeUnit.MILLISECONDS)); // 清空计时器 stopwatch.reset(); // 再次启动统计 stopwatch.start(); // 执行时间（2s） Thread.sleep(2000); // 停止计时器 stopwatch.stop(); // 执行统计 System.out.printf("执行时长：%d 秒. %n", stopwatch.elapsed(TimeUnit.MILLISECONDS)); } }
我们可以使用一个 Stopwatch 对象统计多段代码的执行时间，也可以通过指定时间类型直接统计出对应的时间间隔，比如我们可以指定时间的统计单位，如秒、毫秒、纳秒等类型。
