本文同步自 JSCON简时空 - 前端Tips 专栏#4,点击阅读
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如果去测试代码运行的时长,你会选择哪个时间函数? 一般第一时间想到的函数是 Date.now
或 Date.getTime
。
在 Node.js 程序中,优先选 process.hrtime,其次选 performance.now,最后才会是 Date.now
之所以这么选,是基于 精度 和 时钟同步 两方面考虑的。
首先看一下 Date.now
的缺点
为了获得更高精度、且和系统时间无关的时间,W3C 制定了 High Resolution Time Level 2 标准,其中的 6. Monotonic Clock 章节就规定了标准实现方需要提供 “单调递增” 的全局系统时钟:
在 Node.js 和 浏览器中都实现了该标准,具体的实现就是 performance
对象。我们可以通过 performance.now 获取相对起点的时间戳,具备以下几个特性:
Date.now
)不同的是,performance.now()
返回的时间使用了一个浮点数来达到 微秒(10^-6) 级别的精确度 clock drift
(允许时钟漂移) 这里大致说一下
clock drift
的概念,它是源于 时钟同步 概念。时钟同步(Clock synchronization
)是计算机科学与工程学中的一个概念,旨在协调多个独立的时钟。现实中的多个时钟,即使时间已调至一致,但在一段时间后依然会因为时钟漂移(即clock drift
)而显示不同的时间,因为它们计时的速率会略有差异。
是否有更精细的时钟存在呢?
有的,在 Node.js 环境中就提供了 process.hrtime 方法:
可以说 process.hrtime
方法是 专为测量时间间隔而打造 的。
注:浏览器环境没有这个
hrtime
方法,因此浏览器环境所能达到的最高精度也就用performance.now
的微秒级别(当然各个浏览器实现也是有差异)
只不过这个方法使用需要注意一下,首次调用返回的 time
需要作为后面调用的入参:
const NS_PER_SEC = 1e9;
const time = process.hrtime(); // 这里第一次调用,返回 time 变量
// [ 1800216, 25 ]
setTimeout(() => {
const diff = process.hrtime(time); // 用第一次返回的 time 变量作为入参放在第二次调用中,从而获取 diff 时间差值
// [ 1, 552 ]
console.log(`Benchmark took ${diff[0] * NS_PER_SEC diff[1]} nanoseconds`);
// Benchmark took 1000000552 nanoseconds
}, 1000);
到这里本节主要内容讲完了,也就自然而然获得本节刚开始的结论。
如果你使用 Node.js V10.7.0 以上的版本,还可以使用 hrtime.bigint 方法,它是 process.hrtime
的 bigint
版本(bigint
类型从 v10.4 开始支持),返回当前的高精度实际时间。
这方法使用起来比 process.hrtime
更加方便,因为它不用额外的 time
入参,直接通过两次调用结果相减就能获得计算时间差:
const start = process.hrtime.bigint();
// 191051479007711n
setTimeout(() => {
const end = process.hrtime.bigint();
// 191052633396993n
console.log(`基准测试耗时 ${end - start} 纳秒`);
// 基准测试耗时 1154389282 纳秒
}, 1000);
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