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Java调度程序时间漂移

java

Frankie · 技术社区 · 7 年前

我在windows7上运行Java服务,每天一次 SingleThreadScheduledExecutor . 我从来没有给它太多,虽然它是非关键,但最近看了数字,看到服务漂移约15分钟,每天这听起来太多了,所以挖了它。

Executors.newSingleThreadScheduledExecutor().scheduleAtFixedRate(() -> {
   long drift = (System.currentTimeMillis() - lastTimeStamp - seconds * 1000);
   lastTimeStamp = System.currentTimeMillis();
}, 0, 10, TimeUnit.SECONDS);

这种方法很容易漂移 +110ms +11ms

有趣的是,如果我在一个 Timer() 数值与小于一毫秒的平均漂移非常一致。

new Timer().schedule(new TimerTask() {
    @Override
    public void run() {
        long drift = (System.currentTimeMillis() - lastTimeStamp - seconds * 1000);
        lastTimeStamp = System.currentTimeMillis();
    }
}, 0, seconds * 1000);

Linux操作系统: 不漂移(执行器和定时器也不漂移)
和执行者一起疯狂的漂流,而不是和计时器

用Java8和Java11测试。

15.84 minutes 每天。所以这是相当一致的。

问题是:为什么?
为什么单线程执行器会发生这种情况,而计时器却不会。

根据Slaw的评论,我尝试了多种不同的硬件。我发现这个问题并没有出现在任何个人硬件上。只有一家公司。在公司硬件上,它也在Win10上表现出来,尽管数量级要少一些。

0 回复 | 直到 7 年前

Michael Berry 7 年前

正如在评论中指出的那样 ScheduledThreadPoolExecutor 其计算依据 System.nanoTime() . 不管是好是坏 Timer nanoTime() ,等等 System.currentTimeMillis() 相反。

纳米时间() 是只是一个“更准确的版本” currentTimeMillis() . 或者 as the docs put it :

此方法返回的值只有在计算在同一Java虚拟机实例中获得的两个值之间的差时才有意义。

在您的示例中,您没有遵循此指导来让这些值“有意义”,这是可以理解的,因为仅用于 纳米时间() 作为实现细节。但最终的结果是一样的,那就是你不能保证它会与系统时钟保持同步。

但为什么不呢?秒就是秒,对吧,所以两者应该在某个已知点保持同步?

Taking a look at the relevant native code on windows :

LARGE_INTEGER current_count;
QueryPerformanceCounter(&current_count);
double current = as_long(current_count);
double freq = performance_frequency;
jlong time = (jlong)((current/freq) * NANOSECS_PER_SEC);
return time;

我们看到了 nanos() 使用 QueryPerformanceCounter API,由 查询性能计数器 QueryPerformanceFrequency . 这个频率将保持不变,但它所基于的计时器,以及windows使用的同步算法,因配置、操作系统和底层硬件而异。即使忽略了以上这些,它也是将接近100%的准确度(它是基于一个相当便宜的晶体振荡器) 在黑板上,不是铯时间标准!)所以它会随着系统时间漂移,因为NTP会保持它与现实同步。

this link 提供了一些有用的背景,并加强了上述观点:

当您需要分辨率为1微秒或更高的时间戳时 ,选择“查询性能计数器”。

查询性能计数器 总是基于TSC(与windows7相反,windows7可能是TSC、HPET或ACPI-PM计时器,后者尤其不准确。)我怀疑这是windows10上情况得到极大改善的最可能原因。

尽管如此,上述因素仍然意味着你不能依赖与“真实”时间保持同步-它总是漂移的。如果这是一个问题,那么它不是一个解决方案,你可以依靠在这种情况下。

GetSystemTimePreciseAsFileTime function 提供了高分辨率的结合系统时间的准确性。如果Windows7作为一个受支持的平台被放弃,理论上可以用来提供 System.getCurrentTimeNanos() 方法或类似方法,假设其他支持的平台存在其他类似的本机函数。

walen 6 年前

CronScheduler 是一个矿井设计的项目,以防止时间漂移问题,同时它避免了一些老问题 Timer 班 described in this post .

用法示例:

Duration syncPeriod = Duration.ofMinutes(1);
CronScheduler cron = CronScheduler.create(syncPeriod);
cron.scheduleAtFixedRateSkippingToLatest(0, 1, TimeUnit.MINUTES, runTimeMillis -> {
    // Collect and send summary metrics to a remote monitoring system
});

注意:这个项目实际上是受这个问题的启发。