编辑：虽然我同意这个问题的关键取决于Thread.sleep（）的准确性，但我一直认为Thread.sleep（）偏向于睡眠时间超过要求。为什么线程在睡眠持续时间到期之前恢复？我可以理解操作系统调度程序没有及时将它恢复到线程以唤醒它，但为什么它会更早到达？如果操作系统可以随意将它们提前唤醒，那么睡眠线程的重点是什么？
我正在尝试编写一个类来在我的项目中进行模块化计时。我们的想法是创建一个能够测量我感兴趣的任何特定代码段的执行时间的类。我想做这个测量，而不必在现场编写特定的时序代码，并为自己提供一个干净的模块化接口。
这个概念是围绕一个教练建立的，教练为每个跑步者设置了多个秒表。我可以使用不同的秒表ID调用一个类来创建测量各自相对执行时间的线程。此外，还有一个功能来测量手表时钟的子间隔。该实现以Stopwatch（coach）类和Watch（runner）类使用HashMap为中心。
这是我的实施：
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
public class Stopwatch {
private static Map<String, Watch> watchMap = new HashMap<>();
public static boolean start( String watchID ) {
if( !watchMap.containsKey( watchID ) ) {
watchMap.put(watchID, new Watch() );
return true;
} else {
return false;
}
}
public static void stop( String watchID ) {
if( watchMap.containsKey(watchID) ) {
watchMap.get(watchID).stop();
}
}
public static void startLap( String watchID, String lapID ) {
if( watchMap.containsKey(watchID) ) {
watchMap.get(watchID).startLap(lapID);
}
}
public static void endLap( String watchID, String lapID ) {
if( watchMap.containsKey(watchID) ) {
watchMap.get(watchID).stopLap(lapID);
}
}
public static void stopAndSystemPrint( String watchID ) {
if( watchMap.containsKey(watchID)) {
Watch watch = watchMap.get(watchID);
if( watch.isRunning() ) {
watch.stop();
}
Map<String, Long> lapMap = watch.getLapMap();
System.out.println("/****************** " + watchID
+ " *******************\\" );
System.out.println("Watch started at: " + watch.getStartTime()
+ " nanosec" );
for( Entry<String, Long> lap : lapMap.entrySet() ) {
System.out.println("\t" + lap.getKey() + ": "
+ ((double)lap.getValue() / 1000000.0)
+ " msec" );
}
System.out.println("Watch ended at: " + watch.getEndTime()
+ " nanosec" );
System.out.println("Watch total duration: "
+ (double)(watch.getDuration() / 1000000.0 )
+ " msec" );
System.out.println("\\****************** " + watchID
+ " *******************/\n\n");
}
}
private static class Watch implements Runnable {
private Thread timingThread;
private long startTime;
private long currentTime;
private long endTime;
private volatile boolean running;
private Map<String, Long> lapMap;
public Watch() {
startTime = System.nanoTime();
lapMap = new HashMap<>();
running = true;
timingThread = new Thread( this );
timingThread.start();
}
@Override
public void run() {
while( isRunning() ) {
currentTime = System.nanoTime();
// 0.5 Microsecond resolution
try {
Thread.sleep(0, 500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public void stop() {
running = false;
endTime = System.nanoTime();
}
public void startLap( String lapID ) {
lapMap.put( lapID, currentTime );
}
public void stopLap( String lapID ) {
if( lapMap.containsKey( lapID ) ) {
lapMap.put(lapID, currentTime - lapMap.get(lapID) );
}
}
public Map<String, Long> getLapMap() {
return this.lapMap;
}
public boolean isRunning() {
return this.running;
}
public long getStartTime() {
return this.startTime;
}
public long getEndTime() {
return this.endTime;
}
public long getDuration() {
if( isRunning() ) {
return currentTime - startTime;
} else {
return endTime - startTime;
}
}
}
}
而且，这是我用来测试这个实现的代码：
public class StopwatchTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
String watch1 = "watch1";
Stopwatch.start( watch1 );
String watch2 = "watch2";
Stopwatch.start(watch2);
String watch3 = "watch3";
Stopwatch.start(watch3);
String lap1 = "lap1";
Stopwatch.startLap( watch1, lap1 );
Stopwatch.startLap( watch2, lap1 );
Thread.sleep(13);
Stopwatch.endLap( watch1, lap1 );
String lap2 = "lap2";
Stopwatch.startLap( watch1, lap2 );
Thread.sleep( 500 );
Stopwatch.endLap( watch1, lap2 );
Stopwatch.endLap( watch2, lap1 );
Stopwatch.stop(watch3);
String lap3 = "lap3";
Stopwatch.startLap(watch1, lap3);
Thread.sleep( 5000 );
Stopwatch.endLap(watch1, lap3);
Stopwatch.stop(watch1);
Stopwatch.stop(watch2);
Stopwatch.stop(watch3);
Stopwatch.stopAndSystemPrint(watch1);
Stopwatch.stopAndSystemPrint(watch2);
Stopwatch.stopAndSystemPrint(watch3);
}
}
最后，这个测试可以产生的输出：
/****************** watch1 *******************\
Watch started at: 45843652013177 nanosec
lap1: 12.461469 msec
lap2: 498.615724 msec
lap3: 4999.242803 msec
Watch ended at: 45849165709934 nanosec
Watch total duration: 5513.696757 msec
\****************** watch1 *******************/
/****************** watch2 *******************\
Watch started at: 45843652251560 nanosec
lap1: 4.5844165436787E7 msec
Watch ended at: 45849165711920 nanosec
Watch total duration: 5513.46036 msec
\****************** watch2 *******************/
/****************** watch3 *******************\
Watch started at: 45843652306520 nanosec
Watch ended at: 45849165713576 nanosec
Watch total duration: 5513.407056 msec
\****************** watch3 *******************/
此代码中有一些有趣的（至少对我来说）结果。
一，是手表在1毫秒的数量级上提前或延迟完成。我原以为，尽管有一些不准确的纳秒时钟，我可以获得比1 ms更好的精度。也许我忘记了有关重要数字和准确性的事情。
另一个是，在这个测试结果中，watch2完成了这个结果的一圈：
Watch started at: 45843652251560 nanosec
lap1: 4.5844165436787E7 msec
Watch ended at: 45849165711920 nanosec
我检查了我在stopAndSystemPrint方法中操纵值的方式，但这似乎对错误没有任何影响。我只能得出结论，我在那里做的数学是坚实的，而且有些事情之前有些事情被打破了。有时有点让我担心，因为 - 我认为 - 它告诉我，我可能在Watch课程中对我的线程做错了。看起来圈速持续时间被抛弃，导致我的开始时间和结束时间之间有一些值。
我不确定这些问题是否排除，但如果我必须选择一个来解决，那就是抖动。
有人能说出为什么会出现1ms左右的抖动吗？
奖金：为什么手表会不时地弄乱一圈？
答案 0 :(得分：0)
手表会不时搞砸，因为您在一个读取currentTime的线程中执行计算，该线程与写入currentTime的线程不同。因此，有时读取的值是未初始化的 - 即零。在你提到涉及watch2的特定情况下，记录了零圈开始时间，因为记录圈速开始时间的线程没有初始currentTime值。
要解决此问题，请将currentTime声明为volatile。您可能还需要延迟或收益以允许watch在开始任何圈之前进行一次更新。
至于抖动，currentTime不易变的事实可能是部分或全部问题，因为启动和停止的调用线程可能正在处理陈旧数据。此外，Thread.sleep（）仅在系统时钟准确的程度上是准确的，这在大多数系统中不是纳秒精度。关于后者的更多信息应该在评论中可能重复的Basilevs提及。