Go 标准库 time 包简介 - Go 标准库 time 包

最近打算开始对 Go 语言标准库的每个包和每个方法进行讲解和添加一些使用实例。

这个想法也是由来很久了，但一直没有行动起来，今天，就把它捡起来吧。

Go 语言标准库的 time 包提供了测量和显示时间的功能，外加一个定时器

而且呢，time 包里的所有函数都有一个前提假设：日历计算总是假设一个公历 ( 格里高利历 )，没有闰秒

格里高利历

对的，你没看错，是「格里高利历」，而不是格里高日历。格里高利历是公历的标准名称，教皇格里高利十三世于 1582 年颁布。而公元即「公历纪元」，又称「西元」，而我国也在开国大典前几天，也就是 1949 年 9 月 27 日确定使用公历 ( 不然没法确定开国时间 )

格里高利历的最大特点，就是历年平均长度为 365 日 5 时 49 分 12 秒，比回归年长 26 秒，没隔 3000 年左右仍存在1天的误差

闰秒

「闰秒」就是 1 分钟有 61 秒，「跳秒」都安排在 6 月 30 日，或是 12 月 31 日的最后一瞬间。

总所周知，1 分钟只有 60 秒，那为什么会多出 1 秒呢？

因为地球的自转转速并不是均匀的，有时快有时慢。所以呢，为了配合这种时慢时快的自转。每当地球自转变化引起的时间误差积累到与原子钟相关接近 1 秒时，就要人为地把时钟增加或减少 1 秒，从而使两者重新协调一致。这增加或减少的1秒称为「跳秒」。若是增加的，就是「正跳秒」（拨慢 1 秒）；若是减少的就是「负跳秒」( 拨快 1 秒 )

Go 语言 time 包的两种时钟

其实，Linux 世界里有四种时钟 ( clock )

CLOCK_REALTIME
CLOCK_MONOTONIC
CLOCK_MONOTONIC_RAW
CLOCK_BOOTTIME

CLOCK_REALTIME，就是非常出名的「 wall time 」，即是实际的时间。

其实就是我们经常看到的，20xx 年 xx 月 xx 日 xx 时 xx 分 xx.xx 秒，只不过保存的时候使用的是时间戳格式

wall time，挂钟，很古老很古老的欧洲时代，家家户户都有一个挂钟，用来看时间的，其实，就相当于现在大家在用的手表

CLOCK_REALTIME 时间是可以设置的，用户可以使用命令 date 或是系统调用去修改。

如果使用了 NTP，也会被 NTP 修改。

当系统休眠 ( suspend ) 时，仍然会运行的 ( 原理就是，系统恢复时，kernel 去作补偿 )
CLOCK_MONTONIC，即单调时间，即从某个时间点开始到现在过去的时间。

用户不能修改这个时间，但是当系统进入休眠 ( suspend ) 时，CLOCK_MONOTONIC 是不会增加的

CLOCK_MONTONIC 其实就是一个计时器，当电脑开机的时候重新开始计时，当电脑睡眠的时候暂停计时，当电脑关机的时候停止计时

只不过这个计时器采用的不是秒为单位，或者通常计时器上的 xx.xx ，而是采用的 CPU 时钟
CLOCK_MONOTONIC_RAW，和 CLOCK_MONOTONIC 类似，不同之处是 MONOTONIC_RAW 不会受到 NTP 的影响

CLOCK_MONOTONIC 会受到 NTP 的影响并不是说 NTP 会去修改 CLOCK_MONOTONIC，使其不连续

而是说当 NTP server 和本地的时钟硬件之间有问题，NTP 会影响到 CLOCK_MONOTONIC 的频率，但是 MONOTONIC_RAW 则不会受其影响
CLOCK_BOOTTIME，与 CLOCK_MONOTONIC类似，但是当休眠 ( suspend ) 时，会依然增加

了解了 Linux 世界的四个时钟后，我们就来说说 Go 语言里的两个时钟

Monotonic Clocks

Go 语言的 time 包主要使用了两个时钟

CLOCK_REALTIME，就是非常出名的「 wall time 」，即是实际的时间
CLOCK_MONTONIC，即单调时间，即从某个时间点开始到现在过去的时间

操作系统提供「 wall time 」，其可以根据时钟同步而变化，以及「 monotonic clock 」，不会根据时钟同步而变化。

两者的一般规则是「 wall time 」用于告知时间，而「 monotonic clock 」用于测量时间

Go 语言为了简化 API，并没有为两种时钟准备两套 API，而是在 time.Now() 方法返回的 Time 结构中同时包含了 wall clock 读数和 monotonic clock 读数;

而之后对 Time 结构的操作，显示时间相关的操作使用的是 wall time ，测量和计算时间的操作使用的是 monotonic clock ，特别是比较和减法，使用 monotonic clock 读数。

例如，下面的代码，即使在定时操作期间更改 wall time ，此代码也始终计算大约 20 毫秒的时间间隔

start := time.Now()
... operation that takes 20 milliseconds ...
t := time.Now()
elapsed := t.Sub(start)

而另外一些方法，比如 time.Since(start)，time.Until(deadline) 和 time.Now().before(deadline) 等，同样不受 wall time 时间重置的影响

结束语

有关 time 包两个时间的更多细节，我们会再下一章节继续阐述，这章节就到这里吧