深入V8引擎-Time核心方法之mac篇

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2021-09-19 15:34 354阅读 0赞

由于底层逻辑实现不同操作系统区别很大，所以干脆分篇来说。

主要讲一下Time、TimeTicks两个类里面对于时间戳的实现，其余的运算符重载、边缘工具方法就不看了，先是Time。

**Time**

类本身的说明在上一篇有，这里就去掉了。

![复制代码][copycode.gif]

class V8_BASE_EXPORT Time final : public time_internal::TimeBase<Time> {
     public:
      // Contains the nullptr time. Use Time::Now() to get the current time.
      constexpr Time() : TimeBase(0) {}
    
      // Returns the current time. Watch out, the system might adjust its clock
      // in which case time will actually go backwards. We don't guarantee that
      // times are increasing, or that two calls to Now() won't be the same.
      static Time Now();
    
      // Returns the current time. Same as Now() except that this function always
      // uses system time so that there are no discrepancies between the returned
      // time and system time even on virtual environments including our test bot.
      // For timing sensitive unittests, this function should be used.
      static Time NowFromSystemTime();
    
      // ...
    };

![复制代码][copycode.gif]

从注释可知，这里的Now是返回国际时间戳的通用方法，但是操作系统可能会对返回值做修正，所以是有一定风险的。第二个NowFromSystemTime使用的系统时间比较准确，求精确的情况下考虑使用这一个。

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但是在mac上，这两个方法是一样的。

![复制代码][copycode.gif]

#elif V8_OS_POSIX
    
    Time Time::Now() {
      // ...
    }
    
    Time Time::NowFromSystemTime() {
      return Now();
    }

![复制代码][copycode.gif]

这就很蠢了，可能是该操作系统不存在修正时间戳的情况，所以没必要分辨这两个方法了。

所以对于两种方式的解析就变成了一个，集中来看Now的实现。

![复制代码][copycode.gif]

// #ifndef _STRUCT_TIMEVAL
    // #define _STRUCT_TIMEVAL         struct timeval
    // _STRUCT_TIMEVAL
    // {
    //     __darwin_time_t         tv_sec;         /* seconds */
    //     __darwin_suseconds_t    tv_usec;        /* and microseconds */
    // };
    
    Time Time::Now() {
      // 内置结构体 见上面
      struct timeval tv;
      // Linux内置时间函数
      int result = gettimeofday(&tv, nullptr);
      // 返回值检测
      DCHECK_EQ(0, result);
      USE(result);
      return FromTimeval(tv);
    }

![复制代码][copycode.gif]

这里的用的都是Linux内置的方法，timeval结构体专门用来获取返回的时间，可以精确到微秒，也就是秒/毫秒/微秒的精度。

结构体两部分分别保存当前时间戳的秒部分、微秒部分，类型均为long，下面用一个简单例子来展示。

int main() {
        struct timeval tv;
        gettimeofday(&tv, nullptr);
        cout << "current seconds is " << tv.tv_sec << endl;
        cout << "current microseconds is " <<tv.tv_usec << endl;
    }

在浏览器下面同时用Date.now()做一个对比，由于还是有一定的时间差，所以微秒部分肯定对不上的。

两者输出对比如下。

![858904-20190524150735366-2126649485.png][]![858904-20190524150741318-610692409.png][]

在秒的部分完全对上了，微秒那块就别在意了，我可没有神手速。

这样，就通过系统API得到了当前时间戳，下面就是对两个部分做一个处理。

![复制代码][copycode.gif]

Time Time::FromTimeval(struct timeval tv) {
      // 1秒 = 1000 * 1000微秒 这里做的合法性检测
      DCHECK_GE(tv.tv_usec, 0);
      DCHECK(tv.tv_usec < static_cast<suseconds_t>(kMicrosecondsPerSecond));
      // 当秒、微秒都返回0 返回默认构造类 如下
      // constexpr Time() : TimeBase(0) {}
      if (tv.tv_usec == 0 && tv.tv_sec == 0) {
        return Time();
      }
      // 如果返回值达到了最大值 则返回最大值 max也是内置方法
      if (tv.tv_usec == static_cast<suseconds_t>(kMicrosecondsPerSecond - 1) &&
          tv.tv_sec == std::numeric_limits<time_t>::max()) {
        return Max();
      }
      // 这里返回微秒单位的数值
      return Time(tv.tv_sec * kMicrosecondsPerSecond + tv.tv_usec);
    }

![复制代码][copycode.gif]

比较简单，看一下注释就懂了，最后返回的是以微秒为单位的一个长整数，而JS中的Date.now()返回的则是毫秒单位，略有不同。

**TimeTicks**

![复制代码][copycode.gif]

class V8_BASE_EXPORT TimeTicks final : public time_internal::TimeBase<TimeTicks> {
     public:
      constexpr TimeTicks() : TimeBase(0) {}
      static TimeTicks Now();
      static TimeTicks HighResolutionNow();
      static bool IsHighResolution();
    
     private:
      friend class time_internal::TimeBase<TimeTicks>;
    
      explicit constexpr TimeTicks(int64_t ticks) : TimeBase(ticks) {}
    };

![复制代码][copycode.gif]

这个类看看就好了，跟上面那个类似，也有两个方法，一个是更精确的。

然而，两个方法也是一个，在mac上不存在精细度(windows上都有区别，下篇搞)，V8在内部直接写了如下注释。

> \#error platform does not implement TimeTicks::HighResolutionNow.

所以，只看Now的实现。

![复制代码][copycode.gif]

struct mach_timebase_info {
        uint32_t        numer;  // 分子
        uint32_t        denom;  // 分母
    };
    
    TimeTicks TimeTicks::Now() {
      int64_t ticks;
      static struct mach_timebase_info info;
      if (info.denom == 0) {
        kern_return_t result = mach_timebase_info(&info);
      }
      ticks = (mach_absolute_time() / Time::kNanosecondsPerMicrosecond * info.numer / info.denom);
      // Make sure we never return 0 here.
      return TimeTicks(ticks + 1);
    }

![复制代码][copycode.gif]

这里涉及2个内置方法和1个内置结构体，挨个介绍一下。

*  mach\_timebase\_info结构体作为参数传入同名函数
 *  mach\_timebase\_info方法返回两个因子，将返回的分子除以分母可以得到一个基准参数(找不到Linux的官方API文档，还是windows好啊)，具体解释有兴趣可以去查看
 *  mach\_absolute\_time方法返回一个系统从启动开始保持运行的一个绝对时间，参考windows的QPC，单位为纳秒

唯一有价值的就是那个单位，由于返回的绝对时间单位是纳秒，所以需要除以TimeConstants里面的常数，最后与基准参数相乘，最终得到一个硬件时间戳。

本地做一个实验。

![复制代码][copycode.gif]

int main() {
        static struct mach_timebase_info info;
        mach_timebase_info(&info);
        cout << "numer is " << info.numer << endl;
        cout << "denom is " << info.denom << endl;
        cout << "absolute time is " << mach_absolute_time() << endl;
        cout << "current timestamp is " << (info.numer / info.denom) * (mach_absolute_time() * 1e-9) << endl;
    }

![复制代码][copycode.gif]

这样得到最终的结果理论上就是我mac电脑的活跃秒数。

![858904-20190524161847632-2090330449.png][]

7000秒，也就是大约2个小时吧，看来还是很准确的，有兴趣的可以自行实验。

[copycode.gif]: /images/20210812/1cc169c5a7bb4082b55e3540b7b62090.png
[858904-20190524150735366-2126649485.png]: https://img2018.cnblogs.com/blog/858904/201905/858904-20190524150735366-2126649485.png
[858904-20190524150741318-610692409.png]: /images/20210812/842d05be12ed4a60af15de8ed55fad4a.png
[858904-20190524161847632-2090330449.png]: /images/20210812/b5e5e18eb2df4954ad19061a9b690c50.png