Spring Boot源码如何实现StopWatch优雅统计耗时

引言

昨天，一位球友问我能不能给他解释一下 @SpringBootApplication 注解是什么意思，还有 Spring Boot 的运行原理，于是我就带着他扒拉了一下这个注解的源码，还有 SpringApplication 类的 run() 方法的源码，一下子他就明白了。

你别说，看源码的过程还真的是挺有趣，这不，我就发现了一个有意思的点。

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
	StopWatch stopWatch = new StopWatch();
	stopWatch.start();
	......
	stopWatch.stop();
}

Spring Boot 是用 StopWatch 来统计耗时的，而通常情况下，我们会用 System.currentTimeMillis() 来统计耗时，对吧？编程喵????开源项目里就有这样一段代码，在处理统一日志处理切面的时候。

@Around("webLog()")
public Object doAround(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
    long startTime = System.currentTimeMillis();
    long endTime = System.currentTimeMillis();
    webLog.setSpendTime((int) (endTime - startTime));
}

对比之下，我们就能发现，JDK 提供的 System.currentTimeMillis() 没有 Spring 提供的 StopWatch 简洁、清晰。

StopWatch使用

尤其是在多任务的情况下，StopWatch 简直好用到爆????！

// 创建一个 StopWatch 实例
StopWatch sw = new StopWatch("沉默王二是傻 X");
// 开始计时
sw.start("任务1");
Thread.sleep(1000);
// 停止计时
sw.stop();
System.out.printf("任务1耗时：%d%s.\n", sw.getLastTaskTimeMillis(), "ms");
sw.start("任务2");
Thread.sleep(1100);
sw.stop();
System.out.printf("任务2耗时：%d%s.\n", sw.getLastTaskTimeMillis(), "ms");
System.out.printf("任务数量：%s，总耗时：%ss.\n", sw.getTaskCount(), sw.getTotalTimeSeconds());

看到没，是不是很简单？

• 先 new 一个 StopWatch 对象

• 再 start 开始计时

• 然后 stop 停止计时

• 最后通过 sw.getLastTaskTimeMillis() 得出时间差

如果换成 System.currentTimeMillis() 就要了老命，先得声明好几个 long 型的局部变量，然后要第二个减第一个，第三个减第二个，稍微粗心一点（尤其是 CV 大法）时，很容易搞错。

除了可以通过局部时间，还可以通过 sw.getTotalTimeSeconds() 获取总的耗时。

任务1耗时：1002ms.
任务2耗时：1105ms.
任务数量：2，总耗时：2.107820109s.

另外，StopWatch 还提供了一个 sw.prettyPrint() 方法供打印出漂亮的格式化结果：

StopWatch '沉默王二是傻 X': running time = 2108529351 ns
---------------------------------------------
ns         %     Task name
---------------------------------------------
1004338467  048%  任务1
1104190884  052%  任务2

有耗时，有占用百分比，还有任务名，非常清晰。

除了 Spring，hutool 工具库和 Apache common 工具包都提供了各自的 StopWatch。

查看 hutool 工具库中的 StopWatch 源码可以得出，该类其实就来自 Spring 的 StopWatch.java，用法也完全一致。

这说明 hutool 的作者也认为 Spring 的 StopWatch 写得好，哈哈哈????。

使用Beyond compare比较

使用 Beyond compare 比较后也能得出，两者除了一个中文注释，一个英文注释，代码几乎一样。setKeepTaskList 方法有比较大的不同。

那也就是说，如果你的项目中没有使用 Spring 全家桶，只用了 hutool 工具包，那就可以使用 hutool 的 StopWatch 来代替 System.currentTimeMillis()。

通过分析 StopWatch 的 stop 方法源码：

public void stop() throws IllegalStateException {
	if (null == this.currentTaskName) {
		throw new IllegalStateException("Can't stop StopWatch: it's not running");
	}
	final long lastTime = System.nanoTime() - this.startTimeNanos;
	this.totalTimeNanos += lastTime;
	this.lastTaskInfo = new TaskInfo(this.currentTaskName, lastTime);
	if (null != this.taskList) {
		this.taskList.add(this.lastTaskInfo);
	}
	++this.taskCount;
	this.currentTaskName = null;
}

其实可以发现，StopWatch 的内部是通过 System.nanoTime() 来计时的，本质上和 System.currentTimeMillis() 差别并不大。

nanoTime 比 currentTimeMillis 的粒度更细，前者是以纳秒为单位，后者是以毫秒为单位。

注意两者都是 native 方法，也就是说，值的粒度其实取决于底层的操作系统。

看到这，大家可能会恍然大悟，StopWatch 不过是披着一层外衣的 System.currentTimeMillis() 嘛？

但妙就妙在，这层外衣足够的漂亮，足够的优雅。StopWatch 可以记录每个子任务的名称，以及按格式化打印结果，尤其是针对多任务统计时更友好一点。

当然了，除了选择 Spring 和 hutool 的 StopWatch，Apache commons-lang3 的 StopWatch 也是一个不错的可选项，更加灵活多变。

StopWatch sw = StopWatch.createStarted();
Thread.sleep(1000);
System.out.printf("耗时：%dms.\n", sw.getTime());

其他两个都是通过 new 来创建 StopWatch 对象，commons-lang3 还可以通过 createStarted（创建并立即启动）、create（创建）来完成。

还可以调用 suspend 方法暂停计时、resume 方法恢复计时、reset 重新计时。

// 暂停计时
sw.suspend();
System.out.printf("暂停耗时：%dms.\n", sw.getTime());
// 恢复计时
sw.resume();
System.out.printf("恢复耗时：%dms.\n", sw.getTime());
// 停止计时
sw.stop();
System.out.printf("总耗时：%dms.\n", sw.getTime());
// 重置计时
sw.reset();
// 开始计时
sw.start();
System.out.printf("重置耗时：%dms.\n", sw.getTime());