說明：在進行一些性能測試的時候，有時候我們希望能計算一個程序運行的時間，有時候可能會自己寫一個shell腳本方便進行一些性能測試的控制(比如希望能運行N次取平均值等），總之，這其中有一個需求可能就是獲取一個時間戳或時間差。
1. Linux shell獲取時間的相關命令
time命令：獲取一個程序的執行時間，可以獲取到實際運行時間以及程序在用戶態和內核態分別的時間，大部分的性能測試，可能只需要關注實際時間。
time命令的使用就很簡單了，在原有的要運行的程序（可執行文件、腳本等任何可執行程序）之前加上time即可。
問題一：time命令的常用選項
使用time，常用的選項是：-f和-p。其中-f后面指定一個格式串，控制time的輸出的格式，默認的time輸出是real、user、sys三行以xmxxx.xxxs的格式輸出，通過-f可以控制。
-p選項也是格式，表示使用posix標准的格式，主要的區別是顯示的時間都是以s為單位的，具體關於格式的問題參考man time的幫助內容就知道了。
PS：-f選項沒法工作？弄不清楚為何-f和-o等選項都無法工作，知道的請補充。(-p是工作的)
另一種控制格式的方法是設置TIMEFORMAT環境變量，具體參考man time可以知道這些格式控制符分別表示什么。舉例如下：
- #time pwd
- /home/sgeng2
- real 0m0.000s
- user 0m0.000s
- sys 0m0.000s
- #export TIMEFORMAT="real time %E, user time %U,sys time %S"
- #time pwd
- /home/sgeng2
- real time 0.000, user time 0.000,sys time 0.000
- #time -p pwd
- /home/sgeng2
- real 0.00
- user 0.00
- sys 0.00
- #
#time pwd /home/sgeng2 real 0m0.000s user 0m0.000s sys 0m0.000s #export TIMEFORMAT="real time %E, user time %U,sys time %S" #time pwd /home/sgeng2 real time 0.000, user time 0.000,sys time 0.000 #time -p pwd /home/sgeng2 real 0.00 user 0.00 sys 0.00 #PS：很奇怪，感覺time的有些格式和上面的選項一樣，好像不完全工作，總之，關系不大，格式並不重要，一般使用-p以秒作為單位就足夠了。
問題二：time命令的輸出的問題
上面已經說到，好像-o選項並不工作，那么，我們就只能自己想辦法了。有時候寫腳本，就希望把time的結果輸出到文件中，然后可能會根據time的輸出進行一些處理，比如提取出real時間等。顯然，大家能想到的是重定向了，至於重定向的使用這里顯然不准備討論(太復雜)，只是提示一點：time命令的輸出結果是輸出到stderr的，不是stdout，所以進行重定向的時候要注意了。看懂下面的例子基本就能理解了：
- #time pwd
- /home/sgeng2
- real 0m0.000s
- user 0m0.000s
- sys 0m0.000s
- #time pwd > out.txt
- real 0m0.000s
- user 0m0.000s
- sys 0m0.000s
- #cat out.txt
- /home/sgeng2
- #time pwd 2> out.txt
- /home/sgeng2
- real 0m0.000s
- user 0m0.000s
- sys 0m0.000s
- #cat out.txt
- #(time pwd) 2> out.txt
- /home/sgeng2
- #cat out.txt
- real 0m0.000s
- user 0m0.000s
- sys 0m0.000s
- #(time pwd) >& out.txt
- #cat out.txt
- /home/sgeng2
- real 0m0.000s
- user 0m0.000s
- sys 0m0.000s
- #
#time pwd /home/sgeng2 real 0m0.000s user 0m0.000s sys 0m0.000s #time pwd > out.txt real 0m0.000s user 0m0.000s sys 0m0.000s #cat out.txt /home/sgeng2 #time pwd 2> out.txt /home/sgeng2 real 0m0.000s user 0m0.000s sys 0m0.000s #cat out.txt #(time pwd) 2> out.txt /home/sgeng2 #cat out.txt real 0m0.000s user 0m0.000s sys 0m0.000s #(time pwd) >& out.txt #cat out.txt /home/sgeng2 real 0m0.000s user 0m0.000s sys 0m0.000s #PS：這里更多的是涉及到的和重定向相關的內容，所以不會詳細分析每一個例子。說明的是注意time pwd 2> out.txt和(time pwd) 2> out.txt的區別，前面一個的含義是把pwd的結果stderr重定向到out.txt，相當於"time (pwd 2> out.txt)"的結果。
date命令：
關於date命令的使用，百度一把一大堆，就不重復了，例如可以參考：http://xingfujie.blog.51cto.com/2791569/637223
這里只說明一下幾個常見的問題：
問題一：date的%s和%N
date中有很多控制格式的，其中%s是獲取當前時間距離1970-01-01 00:00:00 UTC的時間差。date的其它很多格式控制都是控制當前時間的輸出格式而已，比如只輸出時分秒，只輸出年月日等等，其中%N也是這一類，%N輸出的是當前時間的納秒部分，由於date並沒有毫秒等級別的輸出，所以在秒以下的內容都屬於納秒部分。所以從這個角度說，date是可以很精確的，可以達到納秒級別。
問題二：獲取一個時間戳
有時候會使用時間戳，或者隨機數，UUID這樣的東西，百度一下也有相關文章(比如搜索”shell date隨機數“等）。一般來說，可以用%s和%N組合的方式就沒問題，同一秒內，兩次運行%N肯定不會一樣，所以%s和%N組合能得到一個唯一數。
- #date +%s.%N
- 1337435374.969263560
- #date +%s+%N
- 1337435377+310281496
- #date +%s_%N
- 1337435381_209334510
- #date +%s_%N
- 1337435383_169263078
- #date +%s_%N
- 1337435383_830009679
- #
#date +%s.%N 1337435374.969263560 #date +%s+%N 1337435377+310281496 #date +%s_%N 1337435381_209334510 #date +%s_%N 1337435383_169263078 #date +%s_%N 1337435383_830009679 #PS：有時候可能希望用一個”唯一“的東西來對文件命名等，就可以加上時間戳了。
2. Linux shell獲取時間差(使用date命令）
至於使用time命令，其本身就是獲取一個時間差，但是顯然，time只適用於一些簡單的情況，因為后面的參數是可以執行的內容，有時候可能需要執行多條命令，用time就比較麻煩。
(1) 秒為單位
date獲取的是”當前時間“，顯然，兩次運行date就可以得到一個時間差，理論上，可以使用很多格式來表示date的輸出，從而計算時間差，但是，顯然，最直接的方式就是使用%s了，這樣直接就可以計算出一個時間差，不需要那么復雜的shell字符串處理了。如下：
- #start=$(date +%s) && sleep 2 && end=$(date +%s) && echo $(( $end - $start ))
- 2
- #start=$(date +%s) && sleep 3 && end=$(date +%s) && echo $(( $end - $start ))
- 3
- #
#start=$(date +%s) && sleep 2 && end=$(date +%s) && echo $(( $end - $start )) 2 #start=$(date +%s) && sleep 3 && end=$(date +%s) && echo $(( $end - $start )) 3 #
當然，這里是在terminal中測試的，所以用&&連續執行這些命令，對於腳本，一行一行的寫就很好了。。。。
- start=$(date +%s)
- ...what to do for timing...
- end=$(date +%s)
- time=$(( $end - $start ))
- echo $time
start=$(date +%s) ...what to do for timing... end=$(date +%s) time=$(( $end - $start )) echo $time
(2) ms為單位
更多的性能測試等場合獲取時間差，有可能希望精確到ms。事實上，使用date是可以達到ms的。直接上代碼吧。
- #! /bin/bash
- #filename: test.sh
- # arg1=start, arg2=end, format: %s.%N
- function getTiming() {
- start=$1
- end=$2
- start_s=$(echo $start | cut -d '.' -f 1)
- start_ns=$(echo $start | cut -d '.' -f 2)
- end_s=$(echo $end | cut -d '.' -f 1)
- end_ns=$(echo $end | cut -d '.' -f 2)
- # for debug..
- # echo $start
- # echo $end
- time=$(( ( 10#$end_s - 10#$start_s ) * 1000 + ( 10#$end_ns / 1000000 - 10#$start_ns / 1000000 ) ))
- echo "$time ms"
- }
- echo "This is only a test to get a ms level time duration..."
- start=$(date +%s.%N)
- ls >& /dev/null # hey, be quite, do not output to console....
- end=$(date +%s.%N)
- getTiming $start $end
#! /bin/bash
#filename: test.sh
# arg1=start, arg2=end, format: %s.%N
function getTiming() {
start=$1
end=$2
start_s=$(echo $start | cut -d '.' -f 1)
start_ns=$(echo $start | cut -d '.' -f 2)
end_s=$(echo $end | cut -d '.' -f 1)
end_ns=$(echo $end | cut -d '.' -f 2)
# for debug..
# echo $start
# echo $end
time=$(( ( 10#$end_s - 10#$start_s ) * 1000 + ( 10#$end_ns / 1000000 - 10#$start_ns / 1000000 ) ))
echo "$time ms"
}
echo "This is only a test to get a ms level time duration..."
start=$(date +%s.%N)
ls >& /dev/null # hey, be quite, do not output to console....
end=$(date +%s.%N)
getTiming $start $end PS：這個代碼是一個簡單的測試，可以獲取到ls命令執行的時間，相信其執行時間已經夠短了，如果你需要獲取的時間差在ms以下，相信你不會使用shell了，嘿嘿，自然要靠C去弄了。
結果如下：
- #./test.sh
- This is only a test to get a ms level time duration...
- 3 ms
- #./test.sh
- This is only a test to get a ms level time duration...
- 2 ms
- #./test.sh
- This is only a test to get a ms level time duration...
- 2 ms
- #
#./test.sh This is only a test to get a ms level time duration... 3 ms #./test.sh This is only a test to get a ms level time duration... 2 ms #./test.sh This is only a test to get a ms level time duration... 2 ms #
還滿意吧，能獲取到這么短的時間。當然，理論上可以獲取到以ns為單位的時間差，但是，個人覺得用shell去弄這么小的時間差，你覺得准確么。。。
說明：
上面的代碼的思路，其實很簡單了，%s為距離標准時間的秒數，%N為當前時間的秒以下的部分，那么顯然，%s和%N就表示了當前時間的完整時間戳，兩個時間戳就差值就是時間差，問題就是如何處理的問題，大概就是：先使用%s.%N的格式獲取到start和end時間，然后利用cut命令從start和end中獲取到“.“前面的秒的部分和后面的納秒的部分（說明：這里的在%s和%N之間插入點，只是作為分隔的作用，任何可能的字符都是可以的，只要能被cut分開就行）；然后，用秒的部分相減，得到秒的差值，轉換為毫秒的差值；然后，把納秒的部分轉換為毫秒之后求差值（可能為負數）；最后，兩個差值相加就是真正的以毫秒為單位的差值了。很容易理解，關鍵是cut的使用，對於shell高手來說，應該有很多方法可以對字符串提取，但是對於我這樣的非shell高手，要自己用awk或sed什么的寫一個提取的正則，還是很有難度，還好找到了cut命令，能很容易的對這種字符串進行提取。所以：這里的方法僅供參考。。。
關於代碼中的“10#”，這是表示后面的數是10進制的數字，之所以需要這個是因為這里的納秒的前面是以0開頭的，shell中好像以0開頭會默認認為是八進制，導致運行報錯，總之，百度一下就找到了原因，這里就索性把所有的數字都加上了10#，表示都是10進制。