Java項(xiàng)目中統(tǒng)計(jì)代碼耗時(shí)的工具類
java 或 安卓項(xiàng)目中耗時(shí)統(tǒng)計(jì)工具類
相信大家在實(shí)際工具中,經(jīng)常需要做性能分析,做性能分析就少不了代碼執(zhí)行的耗時(shí)分析,以下是比較實(shí)用的耗時(shí)統(tǒng)計(jì)工具,我在項(xiàng)目中應(yīng)用過,使用比較方便
完整代碼
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Timer;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
/**
* 描述:
* 創(chuàng)建者: IT樂手
* 日期: 2025/7/31
*/
public class TimeMonitor {
private static final HashMap<String, Long> startTimeMap = new HashMap<>();
private static final StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
private static final AtomicInteger taskCounter = new AtomicInteger(0);
private static Timer timer = null;
/**
* 開始統(tǒng)計(jì)某個(gè)任務(wù)的耗時(shí)
* @param taskName 任務(wù)名(可區(qū)分不同統(tǒng)計(jì)點(diǎn))
*/
public static void start(String taskName) {
AtotoLogger.i("TimeMonitor", "Start monitoring task: " + taskName);
checkTimeout();
startTimeMap.put(taskName, System.currentTimeMillis());
}
/**
* 結(jié)束統(tǒng)計(jì),并返回耗時(shí)(毫秒)
* @param taskName 任務(wù)名
* @param isLast 最后的任務(wù)
* @return 耗時(shí)(ms),如未調(diào)用 start 返回-1
*/
public static void end(String taskName, boolean isLast) {
AtotoLogger.i("TimeMonitor", "End monitoring task: " + taskName + ", isLast: " + isLast);
checkTimeout();
Map<String, Long> map = startTimeMap;
Long startTime = map.get(taskName);
if (startTime == null) {
return;
}
long duration = System.currentTimeMillis() - startTime;
map.remove(taskName); // 防止內(nèi)存泄漏
// 統(tǒng)計(jì)任務(wù)數(shù)量
int taskCount = taskCounter.incrementAndGet();
// 輸出日志
stringBuilder.append(taskCount).append(".")
.append(taskName)
.append(", 耗時(shí): ")
.append(duration)
.append(" ms\n");
if (isLast) {
AtotoLogger.i("TimeMonitor", stringBuilder.toString());
stringBuilder.setLength(0); // 清空 StringBuilder
taskCounter.set(0); // 重置任務(wù)計(jì)數(shù)器
} else {
AtotoLogger.i("TimeMonitor", taskCount + ". " + taskName + ", 耗時(shí): " + duration + " ms");
}
}
public static void end(String taskName) {
end(taskName, false);
}
private static void checkTimeout() {
if (timer != null) {
timer.cancel();
timer = null; // 取消之前的定時(shí)器
}
timer = new Timer("TimeMonitorTimer");
timer.schedule(
new java.util.TimerTask() {
@Override
public void run() {
clear();
// 這里可以添加定時(shí)任務(wù)的邏輯
}
}, 10000); // 每10秒執(zhí)行一次
}
/**
* 清理該線程下的所有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
*/
public static void clear() {
AtotoLogger.i("TimeMonitor", stringBuilder.toString());
stringBuilder.setLength(0); // 清空 StringBuilder
startTimeMap.clear();
if (timer != null) {
timer.cancel();
timer = null; // 取消之前的定時(shí)器
}
}
}
Java統(tǒng)計(jì)代碼的執(zhí)行時(shí)間的6種方法
在日常開發(fā)中經(jīng)常需要測(cè)試一些代碼的執(zhí)行時(shí)間,但又不想使用向 JMH(Java Microbenchmark Harness,Java 微基準(zhǔn)測(cè)試套件)這么重的測(cè)試框架,所以本文就匯總了一些 Java 中比較常用的執(zhí)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)方法,總共包含以下 6 種,如下圖所示:

方法一:System.currentTimeMillis
此方法為 Java 內(nèi)置的方法,使用 System#currentTimeMillis 來統(tǒng)計(jì)執(zhí)行的時(shí)間(統(tǒng)計(jì)單位:毫秒),示例代碼如下:
public class TimeIntervalTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 開始時(shí)間
long stime = System.currentTimeMillis();
// 執(zhí)行時(shí)間(1s)
Thread.sleep(1000);
// 結(jié)束時(shí)間
long etime = System.currentTimeMillis();
// 計(jì)算執(zhí)行時(shí)間
System.out.printf("執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):%d 毫秒.", (etime - stime));
}
}以上程序的執(zhí)行結(jié)果為:
執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):1000 毫秒.
方法二:System.nanoTime
此方法為 Java 內(nèi)置的方法,使用 System#nanoTime 來統(tǒng)計(jì)執(zhí)行時(shí)間(統(tǒng)計(jì)單位:納秒),它的執(zhí)行方法和 System#currentTimeMillis 類似,示例代碼如下:
public class TimeIntervalTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 開始時(shí)間
long stime = System.nanoTime();
// 執(zhí)行時(shí)間(1s)
Thread.sleep(1000);
// 結(jié)束時(shí)間
long etime = System.nanoTime();
// 計(jì)算執(zhí)行時(shí)間
System.out.printf("執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):%d 納秒.", (etime - stime));
}
}以上程序的執(zhí)行結(jié)果為:
執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):1000769200 納秒.
小貼士:1 毫秒 = 100 萬納秒。
方法三:new Date
此方法也是 Java 的內(nèi)置方法,在開始執(zhí)行前 new Date() 創(chuàng)建一個(gè)當(dāng)前時(shí)間對(duì)象,在執(zhí)行結(jié)束之后 new Date() 一個(gè)當(dāng)前執(zhí)行時(shí)間,然后再統(tǒng)計(jì)兩個(gè) Date 的時(shí)間間隔,示例代碼如下:
import java.util.Date;
public class TimeIntervalTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 開始時(shí)間
Date sdate = new Date();
// 執(zhí)行時(shí)間(1s)
Thread.sleep(1000);
// 結(jié)束時(shí)間
Date edate = new Date();
// 統(tǒng)計(jì)執(zhí)行時(shí)間(毫秒)
System.out.printf("執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):%d 毫秒." , (edate.getTime() - sdate.getTime()));
}
}以上程序的執(zhí)行結(jié)果為:
執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):1000 毫秒.
方法四:Spring StopWatch
如果我們使用的是 Spring 或 Spring Boot 項(xiàng)目,可以在項(xiàng)目中直接使用 StopWatch 對(duì)象來統(tǒng)計(jì)代碼執(zhí)行時(shí)間,示例代碼如下:
StopWatch stopWatch = new StopWatch();
// 開始時(shí)間
stopWatch.start();
// 執(zhí)行時(shí)間(1s)
Thread.sleep(1000);
// 結(jié)束時(shí)間
stopWatch.stop();
// 統(tǒng)計(jì)執(zhí)行時(shí)間(秒)
System.out.printf("執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):%d 秒.%n", stopWatch.getTotalTimeSeconds()); // %n 為換行
// 統(tǒng)計(jì)執(zhí)行時(shí)間(毫秒)
System.out.printf("執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):%d 毫秒.%n", stopWatch.getTotalTimeMillis());
// 統(tǒng)計(jì)執(zhí)行時(shí)間(納秒)
System.out.printf("執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):%d 納秒.%n", stopWatch.getTotalTimeNanos());
以上程序的執(zhí)行結(jié)果為:
執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):0.9996313 秒. 執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):999 毫秒. 執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):999631300 納秒.小貼士:Thread#sleep 方法的執(zhí)行時(shí)間稍有偏差,在 1s 左右都是正常的。
方法五:commons-lang3 StopWatch
如果我們使用的是普通項(xiàng)目,那我們可以用 Apache commons-lang3 中的 StopWatch 對(duì)象來實(shí)現(xiàn)時(shí)間統(tǒng)計(jì),首先先添加 commons-lang3 的依賴:
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.commons/commons-lang3 --> <dependency> <groupId>org.apache.commons</groupId> <artifactId>commons-lang3</artifactId> <version>3.10</version> </dependency>
然后編寫時(shí)間統(tǒng)計(jì)代碼:
import org.apache.commons.lang3.time.StopWatch;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class TimeIntervalTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
StopWatch stopWatch = new StopWatch();
// 開始時(shí)間
stopWatch.start();
// 執(zhí)行時(shí)間(1s)
Thread.sleep(1000);
// 結(jié)束時(shí)間
stopWatch.stop();
// 統(tǒng)計(jì)執(zhí)行時(shí)間(秒)
System.out.println("執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):" + stopWatch.getTime(TimeUnit.SECONDS) + " 秒.");
// 統(tǒng)計(jì)執(zhí)行時(shí)間(毫秒)
System.out.println("執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):" + stopWatch.getTime(TimeUnit.MILLISECONDS) + " 毫秒.");
// 統(tǒng)計(jì)執(zhí)行時(shí)間(納秒)
System.out.println("執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):" + stopWatch.getTime(TimeUnit.NANOSECONDS) + " 納秒.");
}
}以上程序的執(zhí)行結(jié)果為:
執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):1 秒. 執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):1000 毫秒.
執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):1000555100 納秒.
方法六:Guava Stopwatch
除了 Apache 的 commons-lang3 外,還有一個(gè)常用的 Java 工具包,那就是 Google 的 Guava,Guava 中也包含了 Stopwatch 統(tǒng)計(jì)類。首先先添加 Guava 的依賴:
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.google.guava/guava --> <dependency> <groupId>com.google.guava</groupId> <artifactId>guava</artifactId> <version>29.0-jre</version> </dependency>
然后編寫時(shí)間統(tǒng)計(jì)代碼:
import com.google.common.base.Stopwatch;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class TimeIntervalTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 創(chuàng)建并啟動(dòng)計(jì)時(shí)器
Stopwatch stopwatch = Stopwatch.createStarted();
// 執(zhí)行時(shí)間(1s)
Thread.sleep(1000);
// 停止計(jì)時(shí)器
stopwatch.stop();
// 執(zhí)行時(shí)間(單位:秒)
System.out.printf("執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):%d 秒. %n", stopwatch.elapsed().getSeconds()); // %n 為換行
// 執(zhí)行時(shí)間(單位:毫秒)
System.out.printf("執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):%d 豪秒.", stopwatch.elapsed(TimeUnit.MILLISECONDS));
}
}以上程序的執(zhí)行結(jié)果為:
執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):1 秒.
執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):1000 豪秒.
原理分析
本文我們從 Spring 和 Google 的 Guava 源碼來分析一下,它們的 StopWatch 對(duì)象底層是如何實(shí)現(xiàn)的?
1.Spring StopWatch 原理分析
在 Spring 中 StopWatch 的核心源碼如下:
package org.springframework.util;
import java.text.NumberFormat;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import org.springframework.lang.Nullable;
public class StopWatch {
private final String id;
private boolean keepTaskList;
private final List<StopWatch.TaskInfo> taskList;
private long startTimeNanos;
@Nullable
private String currentTaskName;
@Nullable
private StopWatch.TaskInfo lastTaskInfo;
private int taskCount;
private long totalTimeNanos;
public StopWatch() {
this("");
}
public StopWatch(String id) {
this.keepTaskList = true;
this.taskList = new LinkedList();
this.id = id;
}
public String getId() {
return this.id;
}
public void setKeepTaskList(boolean keepTaskList) {
this.keepTaskList = keepTaskList;
}
public void start() throws IllegalStateException {
this.start("");
}
public void start(String taskName) throws IllegalStateException {
if (this.currentTaskName != null) {
throw new IllegalStateException("Can't start StopWatch: it's already running");
} else {
this.currentTaskName = taskName;
this.startTimeNanos = System.nanoTime();
}
}
public void stop() throws IllegalStateException {
if (this.currentTaskName == null) {
throw new IllegalStateException("Can't stop StopWatch: it's not running");
} else {
long lastTime = System.nanoTime() - this.startTimeNanos;
this.totalTimeNanos += lastTime;
this.lastTaskInfo = new StopWatch.TaskInfo(this.currentTaskName, lastTime);
if (this.keepTaskList) {
this.taskList.add(this.lastTaskInfo);
}
++this.taskCount;
this.currentTaskName = null;
}
}
// .... 忽略其他代碼
}從上述 start() 和 stop() 的源碼中可以看出,Spring 實(shí)現(xiàn)時(shí)間統(tǒng)計(jì)的本質(zhì)還是使用了 Java 的內(nèi)置方法 System.nanoTime() 來實(shí)現(xiàn)的。
2.Google Stopwatch 原理分析
Google Stopwatch 實(shí)現(xiàn)的核心源碼如下:
public final class Stopwatch {
private final Ticker ticker;
private boolean isRunning;
private long elapsedNanos;
private long startTick;
@CanIgnoreReturnValue
public Stopwatch start() {
Preconditions.checkState(!this.isRunning, "This stopwatch is already running.");
this.isRunning = true;
this.startTick = this.ticker.read();
return this;
}
@CanIgnoreReturnValue
public Stopwatch stop() {
long tick = this.ticker.read();
Preconditions.checkState(this.isRunning, "This stopwatch is already stopped.");
this.isRunning = false;
this.elapsedNanos += tick - this.startTick;
return this;
}
// 忽略其他源碼...
}從上述源碼中可以看出 Stopwatch 對(duì)象中調(diào)用了 ticker 類來實(shí)現(xiàn)時(shí)間統(tǒng)計(jì)的,那接下來我們進(jìn)入 ticker 類的實(shí)現(xiàn)源碼:
public abstract class Ticker {
private static final Ticker SYSTEM_TICKER = new Ticker() {
public long read() {
return Platform.systemNanoTime();
}
};
protected Ticker() {
}
public abstract long read();
public static Ticker systemTicker() {
return SYSTEM_TICKER;
}
}
final class Platform {
private static final Logger logger = Logger.getLogger(Platform.class.getName());
private static final PatternCompiler patternCompiler = loadPatternCompiler();
private Platform() {
}
static long systemNanoTime() {
return System.nanoTime();
}
// 忽略其他源碼...
}從上述源碼可以看出 Google Stopwatch 實(shí)現(xiàn)時(shí)間統(tǒng)計(jì)的本質(zhì)還是調(diào)用了 Java 內(nèi)置的 System.nanoTime() 來實(shí)現(xiàn)的。
結(jié)論
對(duì)于所有框架的 StopWatch 來說,其底層都是通過調(diào)用 Java 內(nèi)置的 System.nanoTime() 得到兩個(gè)時(shí)間,開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間,然后再通過結(jié)束時(shí)間減去開始時(shí)間來統(tǒng)計(jì)執(zhí)行時(shí)間的。
總結(jié)
本文介紹了 6 種實(shí)現(xiàn)代碼統(tǒng)計(jì)的方法,其中 3 種是 Java 內(nèi)置的方法:
System.currentTimeMillis() System.nanoTime() new Date()
還介紹了 3 種常用框架 spring、commons-langs3、guava 的時(shí)間統(tǒng)計(jì)器 StopWatch。
在沒有用到 spring、commons-langs3、guava 任意一種框架的情況下,推薦使用 System.currentTimeMillis() 或 System.nanoTime() 來實(shí)現(xiàn)代碼統(tǒng)計(jì),否則建議直接使用 StopWatch 對(duì)象來統(tǒng)計(jì)執(zhí)行時(shí)間。
知識(shí)擴(kuò)展—Stopwatch 讓統(tǒng)計(jì)更方便
StopWatch 存在的意義是讓代碼統(tǒng)計(jì)更簡(jiǎn)單,比如 Guava 中 StopWatch 使用示例如下:
import com.google.common.base.Stopwatch;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class TimeIntervalTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 創(chuàng)建并啟動(dòng)計(jì)時(shí)器
Stopwatch stopwatch = Stopwatch.createStarted();
// 執(zhí)行時(shí)間(1s)
Thread.sleep(1000);
// 停止計(jì)時(shí)器
stopwatch.stop();
// 執(zhí)行統(tǒng)計(jì)
System.out.printf("執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):%d 毫秒. %n",
stopwatch.elapsed(TimeUnit.MILLISECONDS));
// 清空計(jì)時(shí)器
stopwatch.reset();
// 再次啟動(dòng)統(tǒng)計(jì)
stopwatch.start();
// 執(zhí)行時(shí)間(2s)
Thread.sleep(2000);
// 停止計(jì)時(shí)器
stopwatch.stop();
// 執(zhí)行統(tǒng)計(jì)
System.out.printf("執(zhí)行時(shí)長(zhǎng):%d 秒. %n",
stopwatch.elapsed(TimeUnit.MILLISECONDS));
}
}以上就是Java項(xiàng)目中統(tǒng)計(jì)代碼耗時(shí)的工具類的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Java統(tǒng)計(jì)代碼耗時(shí)的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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