学习PHP中的高精度计时器HRTime扩展

学习PHP中的高精度计时器HRTime扩展

不知道大家还记得在学校的时候体育测试时老师带的秒表吗?当枪声想起时,我们开始跑步,这时秒表启动,当我们跑过终点后,老师会按下按扭记录我们的成绩,这就是一个典型的定时器的应用。今天我们要学习的内容其实就是和这个体育测验的秒表类似的一个功能扩展,它就是 PHP 的 HRTime 扩展。

时钟节拍

首先我们要了解一下什么叫做系统的时钟节拍。当 Linux 系统启动之后,会同时启动一个时钟节拍器,以纳秒为单位进行计时,而我们的 HRTime 扩展的真实名称是 高精度时间 扩展。也就是说,它正是基于操作系统的时钟节拍器,能够以纳秒为单位进行计时。

1秒=1000毫秒=1000000微妙=1000000000纳秒,这是秒、毫秒、微秒和纳秒的关系,看出来它的精度有多高了吧。1秒等于10亿纳秒,这样我们就可以获得一个非常精确的时间间隔计数。

HRTime 扩展直接在 PECL 进行下载安装就可以了,和其他的普通扩展没有什么区别。

获取系统时钟节拍信息 Ticks

我们先来看看如何获取操作系统的时钟节拍,也就是这个 Ticks 。关于它的内容在学习操作系统的时候相信已经有不少的同学接触过了,这里我们看看使用 HRTime 扩展如何获取。

print_r(hrtime());
// Array
// (
//     [0] => 3758
//     [1] => 407409171
// )

echo hrtime(true), PHP_EOL;
// 3758407428932

hrtime() 这个函数在 PHP7 之后已经集成在默认 PHP 环境中了。它不需要 HRTime 扩展就可以使用。这个函数在没有参数的情况下返回的是一个数组,第 0 项是系统启动到现在的秒数,第 1 项就是对应的纳秒计数。如果给它的参数设置一个 true 的话,它将直接返回将秒和纳秒拼接起来的实际纳秒时间戳。

echo HRTime\PerformanceCounter::getFrequency(), PHP_EOL; // 1000000000
echo HRTime\PerformanceCounter::getTicks(), PHP_EOL; // 3758428256236
echo HRTime\PerformanceCounter::getTicksSince(1212), PHP_EOL; // 3758428257494

$a = HRTime\PerformanceCounter::getTicks();
echo HRTime\PerformanceCounter::getTicksSince($a), PHP_EOL; // 412

接下来的这三个函数就是 HRTime 扩展中的 PerformanceCounter 对象的静态函数了。PerformanceCounter 对象的意思是性能计数器,getFrequency() 表示的是计时器频率(以滴答Ticks/秒为单位),可以看出,它返回的就是纳秒单位,也就是 10亿 。getTicks() 返回的是当前的时钟节拍时间,可以看出它和 hrtime(true) 函数的结果是一样的,都是返回的系统启动后的时钟节拍时间。getTicksSince() 方法则是根据指定的纳秒数返回时间间隔,类似于 date_diff() 的感觉,其实就像我们的 time() - time() 这样的操作。通过这个方法就可以获得一段代码两次运行的时间间隔,而且是以纳秒为单位哦。

定时器功能

接下来就是我们文章的重点内容了,也就是定时器功能的实现。上面已经说过,使用 getTickSince() 其实也能做到监控一段代码的运行时间间隔,不过下面将学习到的内容将更加强大。

$c = new HRTime\StopWatch;

$c->start();
for ($i = 0; $i < 1024*1024; $i++);
echo 'isRunning: ', $c->isRunning(), PHP_EOL; // isRunning: 1
$c->stop();

echo 'Time NS: ', $c->getLastElapsedTime(HRTime\Unit::NANOSECOND), PHP_EOL;
echo 'Time US: ', $c->getLastElapsedTime(HRTime\Unit::MICROSECOND), PHP_EOL;
echo 'Time MS: ', $c->getLastElapsedTime(HRTime\Unit::MILLISECOND), PHP_EOL;
echo 'Time S: ', $c->getLastElapsedTime(HRTime\Unit::SECOND), PHP_EOL;
// Time NS: 6929888
// Time US: 6929.888
// Time MS: 6.929888
// Time S: 0.006929888

echo 'Ticks: ',$c->getLastElapsedTicks(), PHP_EOL;
// Ticks: 6929888

echo 'isRunning: ',$c->isRunning(), PHP_EOL;
// 

我们需要实例化一个 StopWatch 对象,然后调用它的 start() 方法,这样一个定时器就启动了。StopWatch 的英文涵义本身就是定时器的意思,所以这个对象是专门为定时器的操作所服务的。通过 isRunning() 方法我们可以判断当前定时器是否运行,其实就是判断当前是否是在一个 start() 方法之后,如果不在 start() 和 stop() 范围中,那么它将返回 false 。在测试代码中,我们运行一个 1024*1024 的空循环,然后再使用 stop() 方法结束定时器。

从代码中可以看出,getLastElapsedTime() 就是获得我们上面的那个 start() 到 stop() 之间的代码运行耗时的时间间隔信息,它的参数可以指定为秒、毫秒、微秒、纳秒。本身这个方法的意思就是获取获取最后一个间隔的运行时间。getLastElapsedTicks() 则是获得最后一次间隔的时钟节拍信息。既然有【最后一次】这四个字,那么也就说明这个对象是可以多次调用的来分段计时的。并且,它还是可以将多段不同的计时进行汇总,获得全部的时间间隔信息的。

// 不在计时范围内
for ($i = 0; $i < 1024*1024; $i++);

$c->start();
for ($i = 0; $i < 1024*1024; $i++);
$c->stop();

echo 'Time NS: ', $c->getLastElapsedTime(HRTime\Unit::NANOSECOND), PHP_EOL;
echo 'Time US: ', $c->getLastElapsedTime(HRTime\Unit::MICROSECOND), PHP_EOL;
echo 'Time MS: ', $c->getLastElapsedTime(HRTime\Unit::MILLISECOND), PHP_EOL;
echo 'Time S: ', $c->getLastElapsedTime(HRTime\Unit::SECOND), PHP_EOL;
// Time NS: 7154010
// Time US: 7154.01
// Time MS: 7.15401
// Time S: 0.00715401

echo 'All Time NS: ', $c->getElapsedTime(HRTime\Unit::NANOSECOND), PHP_EOL;
echo 'All Time US: ', $c->getElapsedTime(HRTime\Unit::MICROSECOND), PHP_EOL;
echo 'All Time MS: ', $c->getElapsedTime(HRTime\Unit::MILLISECOND), PHP_EOL;
echo 'All Time S: ', $c->getElapsedTime(HRTime\Unit::SECOND), PHP_EOL;
// All Time NS: 14083898
// All Time US: 14083.898
// All Time MS: 14.083898
// All Time S: 0.014083898

echo 'All Ticks: ', $c->getElapsedTicks(), PHP_EOL;
// All Ticks: 14083898

在这段代码中,我们在两段计时测试代码中插入了一个循环测试代码,它不会计入到计时数据中。接着,我们重新 start() 开始一个新的计时,在最后,我们通过 getElapsedTime() 和 getElapsedTicks() 两个方法获得总的计时时间,可以看出上面的 6929888 加上这次的 7154010 结果正好是 14083898 。中间的那一段没有在定时器中的循环代码没有计入到总的计时时间中。

总结

是不是很有意思,它的作用真的和我们的体育老师所用的那个秒表一模一样,老师们的秒表也都是可以按多次记录第1名到最后1名的全部跑步成绩,并且最后还有一个总的时间,而在代码中我们也是完全相似的操作。这个扩展对于精细的性能调试非常有用,而且也能够针对一些需要这种高精度时间差的业务进行相关的开发。

测试代码:

https://github.com/zhangyue0503/dev-blog/blob/master/php/202010/source/3.学习PHP中的高精度计时器HRTime扩展.php

参考文档:

https://www.php.net/manual/zh/book.hrtime.php

https://www.cnblogs.com/chezxiaoqiang/archive/2012/03/23/2674386.html

(0)

相关推荐

  • 注意!PHP中字符串与数字的比较

    在日常开发过程中,运算符是我们每天都会接触到的.这个运算符中其实埋了非常多的坑,今天我们就来看下字符串和数字用比较需要注意的问题. 首先来看看这些代码: echo '"1234" ...

  • PHP中命名空间是怎样的存在(一)?

    命名空间其实早在PHP5.3就已经出现了.不过大部分同学可能在各种框架的使用中才会接触到命名空间的内容,当然,现代化的开发也都离不开这些能够快速产出的框架.这次我们不从框架的角度,仅从简单的代码角度来 ...

  • 在PHP中灵活使用foreach+list处理多维数组

    先抛出问题,有时候我们接收到的参数是多维数组,我们需要将他们转成普通的数组,比如: $arr = [ [1, 2, [3, 4]], [5, 6, [7, 8]],]; 我们需要的结果是元素1变成1, ...

  • 标梵学习PHP的压缩工具扩展包

    PHP的zip压缩工具扩展包学习 总算到了 PHP 的拿手好戏上场了,前面我们学习过 Bzip2 . LZF . Phar 和 rar 这些压缩相关扩展在 PHP 中的使用,不过它们要么是太冷门,要么 ...

  • final关键字在PHP中的使用

    final关键字的使用非常简单,在PHP中的最主要作用是定义不可重写的方法.什么叫不可重写的方法呢?就是子类继承后也不能重新再定义这个同名的方法. class A { final function t ...

  • 彻底搞明白PHP中的include和require

    在PHP中,有两种包含外部文件的方式,分别是include和require.他们之间有什么不同呢? 如果文件不存在或发生了错误,require产生E_COMPILE_ERROR级别的错误,程序停止运行 ...

  • [PHP小课堂]学习PHP中的高精度计时器HRTime扩展

    [PHP小课堂]学习PHP中的高精度计时器HRTime扩展

  • PHP中非常好玩的Calendar扩展学习

    PHP中非常好玩的Calendar扩展学习 为什么说这个 Calendar 扩展很好玩呢?因为你基本用不到它!这个扩展是一套关于日期历法的扩展,但是对于我们来说,它没有农历的相关操作,所以对于我们中国 ...

  • 学习PHP中Fileinfo扩展的使用

    学习PHP中Fileinfo扩展的使用 今天来学习的这个扩展其实现在也已经是标配的一个扩展了,为什么呢?因为 Laravel 框架在安装的时候它就是必须的一个扩展,没有打开它的话,连 Laravel ...

  • 学习PHP中的iconv扩展相关函数

    学习PHP中的iconv扩展相关函数 想必 iconv 这个扩展的相关函数大家多少都接触过,做为 PHP 的默认扩展它已经存在了很久,也是我们在操作字符编码时经常会使用的函数.不过除了 iconv() ...

  • 学习PHP中好玩的Gmagick图像操作扩展的使用

    学习PHP中好玩的Gmagick图像操作扩展的使用 在 PHP 的图像处理领域,要说最出名的 GD 库为什么好,那就是因为它不需要额外安装的别的什么图像处理工具,而且是随 PHP 源码一起发布的,只需 ...

  • [PHP小课堂]PHP中非常好玩的Calendar扩展学习

    [PHP小课堂]PHP中非常好玩的Calendar扩展学习

  • [PHP小课堂]学习PHP中Fileinfo扩展的使用

    [PHP小课堂]学习PHP中Fileinfo扩展的使用

  • 一起学习PHP中的Tidy扩展库

    一起学习PHP中的Tidy扩展库 这个扩展估计很多同学可能都没听说过,这可不是泰迪熊呀,而是一个处理 HTML 相关操作的扩展,主要是可以用于 HTML . XHTML . XML 这类数据格式内容的 ...

  • 学习原中书协副主席胡抗美“草书创作造型应放在首位”一说

    天哲按:今天早上看到这篇胡抗美先生写的文章<草书创作造型应放在首位>!天哲读了两遍,自我感觉,这是我接触了解草书以来,读到的最好的文章,文章不长,一针见血!重要的是,文章揭露了草书的本质- ...