在golang中创建并打印一个时间对象,会看到如下输出

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2018-10-26 14:15:50.306558969 +0800 CST m=+0.000401093

前面表示的意义好理解,分别是年月日和时间时区,最后的m=+xxxx这部分代表什么呢?

Monotonic Clocks 和 Wall Clocks

根据golang的time包的文档可以知道,golang的time结构中存储了两种时钟,一种是Wall Clocks,一种是Monotonic Clocks。

Wall Clocks,顾名思义,表示墙上挂的钟,在这里表示我们平时理解的时间,存储的形式是自 1970 年 1 月 1 日 0 时 0 分 0 秒以来的时间戳,当系统和授时服务器进行校准时间时间操作时,有可能造成这一秒是2018-1-1 00:00:00,而下一秒变成了2017-12-31 23:59:59的情况。Monotonic Clocks,意思是单调时间的,所谓单调,就是只会不停的往前增长,不受校时操作的影响,这个时间是自进程启动以来的秒数。

如果每隔一秒生成一个Time并打印出来,就会看到如下输出。

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2018-10-26 14:15:50.306558969 +0800 CST m=+0.000401093
2018-10-26 14:15:51.310559881 +0800 CST m=+1.004425285
2018-10-26 14:15:52.311822486 +0800 CST m=+2.005711106
2018-10-26 14:15:53.314599457 +0800 CST m=+3.008511329
2018-10-26 14:15:54.31882248 +0800 CST m=+4.012757636
2018-10-26 14:15:55.320059921 +0800 CST m=+5.014018292
2018-10-26 14:15:56.323814998 +0800 CST m=+6.017796644
2018-10-26 14:15:57.324858749 +0800 CST m=+7.018863606
2018-10-26 14:15:58.325164174 +0800 CST m=+8.019192224
2018-10-26 14:15:59.329058535 +0800 CST m=+9.023109863
2018-10-26 14:16:00.329591268 +0800 CST m=+10.023665796

可以看到m=+后面所显示的数字,就是文档中所说的Monotonic Clocks。

Time结构

那么Monotonic Clock和Wall Clock在Time中是怎么存储的呢?来看一下Time结构体。

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type Time struct {
wall uint64
ext int64
loc *Location
}

Time结构体中由三部分组成,loc比较明了,表示时区,wall和ext所存储的信息规则相对复杂,根据文档的介绍总结成了下图:

golang中的Time结构,不像很多语言保存Unix时间戳(也就是最早只能表示到1970年1月1日),而是至少可以安全的表示1885年以来的时间。

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t, _ := time.Parse(time.RFC3339, "1890-01-02T15:04:05Z")
fmt.Println(t) // 1890-01-02 15:04:05 +0000 UTC

实践中需要注意的问题

既然Time结构所表示的时间,有可能有Monotonic Clock也可能没有,那么在使用中就有可能遇到一些问题,例如下面这种情况。

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now := time.Now()
encodeNow, _ := json.Marshal(now)

decodeNow := time.Time{}
json.Unmarshal(encodeNow, &decodeNow)

fmt.Println(now) // 2018-10-26 16:04:55.230121766 +0800 CST m=+0.000520419
fmt.Println(decodeNow) // 2018-10-26 16:04:55.230121766 +0800 CST

可以看到,经过JSON转码之后,Time结构体会被表示成不带Monotonic Clock的字符串,丢失了Monotonic Clock信息,而将字符串转码回Time结构时,自然也就和转码之前的不一样了。同样的情况,也发生在数据库存储中,存储到数据库里的Time结构和从数据库取出来的也是不一样的。

当调用Equal比较两个Time时,只有两个Time都含有Monotonic Clock时,才会根据Monotonic Clock比较大小,其他情况只比较Wall Clock部分。

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timeA := time.Now()
timeB := time.Unix(0, timeA.UnixNano())

fmt.Println(timeA) // 2018-10-26 16:37:02.216165074 +0800 CST m=+0.000363156
fmt.Println(timeB) // 2018-10-26 16:37:02.216165074 +0800 CST

r := timeA.Equal(timeB)
fmt.Println(r) // true

上面两个时间的Wall Clock部分相同,一个有Monotonic Clock一个没有,但是比较的结果是两个时间是相同的。

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timeA := time.Now()
timeB := time.Unix(timeA.Unix(), 0)

fmt.Println(timeA) // 2018-10-26 16:38:25.653953438 +0800 CST m=+0.000364851
fmt.Println(timeB) // 2018-10-26 16:38:25 +0800 CST

r := timeA.Equal(timeB)
fmt.Println(r) // false

需要注意的是Wall Clock并不是秒之前的部分,Wall Clock本身也可以精确到纳秒级别,所以一个精确到纳秒的时间和一个精确到秒的时间也是不同的。

对于Time中的Monotonic Clock,我们可以使用time.Round(0)方法将其消除掉,以实现和其他语言一致的行为。

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timeA := time.Now()
timeB := timeA.Round(0)

fmt.Println(timeA) // 2018-10-26 16:43:03.799263739 +0800 CST m=+0.000357758
fmt.Println(timeB) // 2018-10-26 16:43:03.799263739 +0800 CST

参考文章

https://golang.org/pkg/time/

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