我們在日常開發中經常需要測試一些代碼的執行時間，但又不想使用向 JMH（Java Microbenchmark Harness，Java 微基准測試套件）這么重的測試框架，所以本文就匯總了一些 Java 中比較常用的執行時間統計方法，總共包含以下 6 種，如下圖所示：
方法一：System.currentTimeMillis
此方法為 Java 內置的方法，使用 System#currentTimeMillis 來統計執行的時間（統計單位：毫秒），示例代碼如下：
public class TimeIntervalTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 開始時間 long stime = System.currentTimeMillis(); // 執行時間（1s） Thread.sleep(1000); // 結束時間 long etime = System.currentTimeMillis(); // 計算執行時間 System.out.printf("執行時長：%d 毫秒.", (etime - stime)); } } 以上程序的執行結果為：
執行時長：1000 毫秒.
方法二：System.nanoTime
此方法為 Java 內置的方法，使用 System#nanoTime 來統計執行時間（統計單位：納秒），它的執行方法和 System#currentTimeMillis 類似，示例代碼如下：
public class TimeIntervalTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 開始時間 long stime = System.nanoTime(); // 執行時間（1s） Thread.sleep(1000); // 結束時間 long etime = System.nanoTime(); // 計算執行時間 System.out.printf("執行時長：%d 納秒.", (etime - stime)); } } 以上程序的執行結果為：
執行時長：1000769200 納秒.
小貼士：1 毫秒 = 100 萬納秒。
方法三：new Date
此方法也是 Java 的內置方法，在開始執行前 new Date() 創建一個當前時間對象，在執行結束之后 new Date() 一個當前執行時間，然后再統計兩個 Date 的時間間隔，示例代碼如下：
import java.util.Date; public class TimeIntervalTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 開始時間 Date sdate = new Date(); // 執行時間（1s） Thread.sleep(1000); // 結束時間 Date edate = new Date(); // 統計執行時間（毫秒） System.out.printf("執行時長：%d 毫秒." , (edate.getTime() - sdate.getTime())); } } 以上程序的執行結果為：
執行時長：1000 毫秒.
方法四：Spring StopWatch
如果我們使用的是 Spring 或 Spring Boot 項目，可以在項目中直接使用 StopWatch 對象來統計代碼執行時間，示例代碼如下：
StopWatch stopWatch = new StopWatch(); // 開始時間 stopWatch.start(); // 執行時間（1s） Thread.sleep(1000); // 結束時間 stopWatch.stop(); // 統計執行時間（秒） System.out.printf("執行時長：%d 秒.%n", stopWatch.getTotalTimeSeconds()); // %n 為換行 // 統計執行時間（毫秒） System.out.printf("執行時長：%d 毫秒.%n", stopWatch.getTotalTimeMillis()); // 統計執行時間（納秒） System.out.printf("執行時長：%d 納秒.%n", stopWatch.getTotalTimeNanos()); 以上程序的執行結果為：
執行時長：0.9996313 秒.
執行時長：999 毫秒.
執行時長：999631300 納秒.
小貼士： Thread#sleep 方法的執行時間稍有偏差，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目，那我們可以用 Apache commons-lang3 中的 StopWatch 對象來實現時間統計，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> 然后編寫時間統計代碼：
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(); // 開始時間 stopWatch.start(); // 執行時間（1s） Thread.sleep(1000); // 結束時間 stopWatch.stop(); // 統計執行時間（秒） System.out.println("執行時長：" + stopWatch.getTime(TimeUnit.SECONDS) + " 秒."); // 統計執行時間（毫秒） System.out.println("執行時長：" + stopWatch.getTime(TimeUnit.MILLISECONDS) + " 毫秒."); // 統計執行時間（納秒） System.out.println("執行時長：" + stopWatch.getTime(TimeUnit.NANOSECONDS) + " 納秒."); } } 以上程序的執行結果為：
執行時長：1 秒.
執行時長：1000 毫秒.
執行時長：1000555100 納秒.
方法六：Guava Stopwatch
除了 Apache 的 commons-lang3 外，還有一個常用的 Java 工具包，那就是 Google 的 Guava，Guava 中也包含了 Stopwatch 統計類。
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> 然后編寫時間統計代碼：
import com.google.common.base.Stopwatch; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class TimeIntervalTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 創建並啟動計時器 Stopwatch stopwatch = Stopwatch.createStarted(); // 執行時間（1s） Thread.sleep(1000); // 停止計時器 stopwatch.stop(); // 執行時間（單位：秒） System.out.printf("執行時長：%d 秒. %n", stopwatch.elapsed().getSeconds()); // %n 為換行 // 執行時間（單位：毫秒） System.out.printf("執行時長：%d 豪秒.", stopwatch.elapsed(TimeUnit.MILLISECONDS)); } } 以上程序的執行結果為：
執行時長：1 秒.
執行時長：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 對象底層是如何實現的？
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 實現時間統計的本質還是使用了 Java
的內置方法 System.nanoTime() 來實現的。
2.Google Stopwatch 原理分析
Google Stopwatch 實現的核心源碼如下：
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 對象中調用了 ticker 類來實現時間統計的，那接下來我們進入 ticker 類的實現源碼：
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 實現時間統計的本質還是調用了 Java 內置的 System.nanoTime() 來實現的。
結論
對於所有框架的 StopWatch 來說，其底層都是通過調用 Java 內置的 System.nanoTime() 得到兩個時間，開始時間和結束時間，然后再通過結束時間減去開始時間來統計執行時間的。
總結
本文介紹了 6 種實現代碼統計的方法，其中 3 種是 Java 內置的方法：
- System.currentTimeMillis()
- System.nanoTime()
- new Date()
還介紹了 3 種常用框架 spring、commons-langs3、guava 的時間統計器 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() 來實現代碼統計，否則建議直接使用 StopWatch 對象來統計執行時間。
知識擴展—Stopwatch 讓統計更方便
StopWatch 存在的意義是讓代碼統計更簡單，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 { // 創建並啟動計時器 Stopwatch stopwatch = Stopwatch.createStarted(); // 執行時間（1s） Thread.sleep(1000); // 停止計時器 stopwatch.stop(); // 執行統計 System.out.printf("執行時長：%d 毫秒. %n", stopwatch.elapsed(TimeUnit.MILLISECONDS)); // 清空計時器 stopwatch.reset(); // 再次啟動統計 stopwatch.start(); // 執行時間（2s） Thread.sleep(2000); // 停止計時器 stopwatch.stop(); // 執行統計 System.out.printf("執行時長：%d 秒. %n", stopwatch.elapsed(TimeUnit.MILLISECONDS)); } } 我們可以使用一個 Stopwatch 對象統計多段代碼的執行時間，也可以通過指定時間類型直接統計出對應的時間間隔，比如我們可以指定時間的統計單位，如秒、毫秒、納秒等類型。
知識擴展—Stopwatch 讓統計更方便
StopWatch 存在的意義是讓代碼統計更簡單，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 { // 創建並啟動計時器 Stopwatch stopwatch = Stopwatch.createStarted(); // 執行時間（1s） Thread.sleep(1000); // 停止計時器 stopwatch.stop(); // 執行統計 System.out.printf("執行時長：%d 毫秒. %n", stopwatch.elapsed(TimeUnit.MILLISECONDS)); // 清空計時器 stopwatch.reset(); // 再次啟動統計 stopwatch.start(); // 執行時間（2s） Thread.sleep(2000); // 停止計時器 stopwatch.stop(); // 執行統計 System.out.printf("執行時長：%d 秒. %n", stopwatch.elapsed(TimeUnit.MILLISECONDS)); } } 我們可以使用一個 Stopwatch 對象統計多段代碼的執行時間，也可以通過指定時間類型直接統計出對應的時間間隔，比如我們可以指定時間的統計單位，如秒、毫秒、納秒等類型。