HOWTO · Java
在 Java 中製作秒錶
它描述瞭如何使用 Java 中的不同方法制作秒錶
本頁內容
我們可以使用我們將在下面看到的幾種方法來獲取 Java 中特定任務的經過時間。當任務對時間至關重要時，需要一個 java 秒錶，我們想知道長時間執行的任務（如計算斐波那契數列）所花費的時間。
Java 中的秒錶使用 System.nanoTime()
我們希望保持秒錶時間儘可能準確，為此，我們使用 System.nanotTime() 類返回納秒值，該值是系統計時器的最精確值。
在程式中，我們建立了兩個類，Stopwatch1 和 Stopwatch。在 Stopwatch1 兩種啟動和停止秒錶的方法中，start() 使用 System.nanoTime() 用當前的納秒初始化 stopWatchStartTime 並設定 stopWatchRunning 的值（檢查秒錶是否在執行）為真。
stop() 初始化 stopWatchStopTime 並將 stopWatchRunning 設定為 false。然後，我們可以使用四個函式來計算以毫秒、秒、分鐘和小時為單位的總經過時間。每個方法都有一個名為 elapsedTime 的區域性變數，它儲存的值是 System.nanoTime() 的值減去 stopWatchStartTime 如果秒錶正在執行並且它沒有執行，那麼我們執行 stopWatchStopTime - stopWatchStartTime。
現在，由於每個函式中 elapsedTime 的值以納秒為單位，我們通過將 elapsedTime 除以它持有的納秒來將其值轉換為不同的時間單位。
在 Stopwatch 類中，我們建立了一個 Stopwatch1 的物件並呼叫了 start() 方法。然後我們呼叫使用遞迴方法計算斐波那契數列的方法，最後呼叫 stop() 函式。start() 和 stop() 函式之間的時間是輸出中顯示的經過時間。
import java.math.BigInteger;
class Stopwatch1 {
private final long nanoSecondsPerMillisecond = 1000000;
private final long nanoSecondsPerSecond = 1000000000;
private final long nanoSecondsPerMinute = 60000000000L;
private final long nanoSecondsPerHour = 3600000000000L;
private long stopWatchStartTime = 0;
private long stopWatchStopTime = 0;
private boolean stopWatchRunning = false;
public void start() {
this.stopWatchStartTime = System.nanoTime();
this.stopWatchRunning = true;
}
public void stop() {
this.stopWatchStopTime = System.nanoTime();
this.stopWatchRunning = false;
}
public long getElapsedMilliseconds() {
long elapsedTime;
if (stopWatchRunning)
elapsedTime = (System.nanoTime() - stopWatchStartTime);
else
elapsedTime = (stopWatchStopTime - stopWatchStartTime);
return elapsedTime / nanoSecondsPerMillisecond;
}
public long getElapsedSeconds() {
long elapsedTime;
if (stopWatchRunning)
elapsedTime = (System.nanoTime() - stopWatchStartTime);
else
elapsedTime = (stopWatchStopTime - stopWatchStartTime);
return elapsedTime / nanoSecondsPerSecond;
}
public long getElapsedMinutes() {
long elapsedTime;
if (stopWatchRunning)
elapsedTime = (System.nanoTime() - stopWatchStartTime);
else
elapsedTime = (stopWatchStopTime - stopWatchStartTime);
return elapsedTime / nanoSecondsPerMinute;
}
public long getElapsedHours() {
long elapsedTime;
if (stopWatchRunning)
elapsedTime = (System.nanoTime() - stopWatchStartTime);
else
elapsedTime = (stopWatchStopTime - stopWatchStartTime);
return elapsedTime / nanoSecondsPerHour;
}
}
public class Stopwatch {
public static void main(String[] args) {
Stopwatch1 stopwatch1 = new Stopwatch1();
stopwatch1.start();
Fibonacci(45);
stopwatch1.stop();
System.out.println("Elapsed time in milliseconds: " + stopwatch1.getElapsedMilliseconds());
System.out.println("Elapsed time in seconds: " + stopwatch1.getElapsedSeconds());
System.out.println("Elapsed time in minutes: " + stopwatch1.getElapsedMinutes());
System.out.println("Elapsed time in hours: " + stopwatch1.getElapsedHours());
}
private static BigInteger Fibonacci(int n) {
if (n < 2)
return BigInteger.ONE;
else
return Fibonacci(n - 1).add(Fibonacci(n - 2));
}
}
輸出：
Elapsed time in milliseconds: 31161
Elapsed time in seconds: 31
Elapsed time in minutes: 0
Elapsed time in hours: 0
Java 中使用 Apache Commons Lang 的秒錶
對於此示例，我們使用 Apache Commons 庫。以下是將其包含在我們的專案中的依賴項。
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-lang3</artifactId>
<version>3.11</version>
</dependency>
我們建立庫附帶的 StopWatch 類 stopWatch 的物件，然後呼叫 start() 函式。啟動秒錶後，我們呼叫 Fibonacci() 函式，然後使用 stop() 停止計時。現在要獲取經過的時間，我們呼叫 stopWatch.getTime() 返回經過的時間，在 getTime() 中，我們可以傳遞不同的時間單位。
import java.math.BigInteger;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import org.apache.commons.lang3.time.StopWatch;
public class Stopwatch {
public static void main(String[] args) {
StopWatch stopWatch = new StopWatch();
stopWatch.start();
Fibonacci(40);
stopWatch.stop();
System.out.println(
"Get elapsed time in milliseconds: " + stopWatch.getTime(TimeUnit.MILLISECONDS));
System.out.println("Get elapsed time in seconds: " + stopWatch.getTime(TimeUnit.SECONDS));
System.out.println("Get elapsed time in minutes: " + stopWatch.getTime(TimeUnit.MINUTES));
System.out.println("Get elapsed time in hours: " + stopWatch.getTime(TimeUnit.HOURS));
}
private static BigInteger Fibonacci(int n) {
if (n < 2)
return BigInteger.ONE;
else
return Fibonacci(n - 1).add(Fibonacci(n - 2));
}
}
輸出：
Get elapsed time in milliseconds: 3483
Get elapsed time in seconds: 3
Get elapsed time in minutes: 0
Get elapsed time in hours: 0
在 Java 中使用 Instant 的秒錶
Instant 是 java.time 包的一部分。它從系統時鐘返回當前時刻。我們使用 Instant.now() 的兩個即時值第一個是在執行 Fibonacci() 之前，一個是在執行之後。然後我們使用 Duration.between() 計算兩個值之間的差異，其中我們傳遞 instatStarted 和 instantStopped 值，返回一個 Duration，我們可以將其轉換為不同的時間單位，例如 toMillis() 毫秒，toSeconds() 表示秒，分鐘表示我們使用 toMinutes()。
import java.math.BigInteger;
import java.time.Duration;
import java.time.Instant;
public class Stopwatch {
public static void main(String[] args) {
Instant instantStarted = Instant.now();
Fibonacci(40);
Instant instantStopped = Instant.now();
Duration durationBetween = Duration.between(instantStarted, instantStopped);
System.out.println("Get elapsed time in milliseconds: " + durationBetween.toMillis());
System.out.println("Get elapsed time in seconds: " + durationBetween.toSeconds());
System.out.println("Get elapsed time in minutes: " + durationBetween.toMinutes());
}
private static BigInteger Fibonacci(int n) {
if (n < 2)
return BigInteger.ONE;
else
return Fibonacci(n - 1).add(Fibonacci(n - 2));
}
}
輸出：
Get elapsed time in milliseconds: 3510
Get elapsed time in seconds: 3
Get elapsed time in minutes: 0
