linux 延時(shí)一微秒

低延遲Java應(yīng)用程序中的許多基準(zhǔn)測(cè)試涉及必須在一定負(fù)載下測(cè)量系統(tǒng)。 這就要求保持事件進(jìn)入系統(tǒng)的穩(wěn)定吞吐量，而不是在沒(méi)有任何控制的情況下以全油門(mén)將事件泵入系統(tǒng)。

我經(jīng)常要做的任務(wù)之一是在事件之間將生產(chǎn)者線(xiàn)程暫停一小段時(shí)間。 通常，此時(shí)間量為個(gè)位數(shù)微秒。

那么，如何在此時(shí)間內(nèi)暫停線(xiàn)程？ 大多數(shù)Java開(kāi)發(fā)人員會(huì)立即想到Thread.sleep() 。 但這是行不通的，因?yàn)門(mén)hread.sleep()僅下降到毫秒，并且比我們暫停所需的時(shí)間（以微秒為單位）長(zhǎng)一個(gè)數(shù)量級(jí)。

我在StackOverflow上看到一個(gè)答案，將用戶(hù)指向TimeUnit.MICROSECONDS.sleep()以便睡眠少于一毫秒。 引用JavaDoc ，這顯然是不正確的：

使用此時(shí)間單位執(zhí)行Thread.sleep 。 這是一種方便的方法，可以將時(shí)間參數(shù)轉(zhuǎn)換為T(mén)hread.sleep方法所需的形式。

因此，您將無(wú)法獲得比Thread.sleep(1)相似的1毫秒的暫停。 （您可以在下面的代碼中嘗試示例來(lái)證明這一點(diǎn)）。

這樣做的原因是這種暫停方法（即使線(xiàn)程進(jìn)入睡眠狀態(tài)并喚醒它）永遠(yuǎn)不會(huì)足夠快或準(zhǔn)確到不足一毫秒。

此時(shí)我們要介紹的另一個(gè)問(wèn)題是Thread.sleep(1)到底有多精確？ 稍后我們將再次討論。

當(dāng)我們想暫停一微秒時(shí)，另一個(gè)選擇是使用LockSupport.parkNanos(x) 。 使用以下代碼停泊1微秒實(shí)際上需要約10us。 它比TimeUnit.sleep（）/ Thread.sleep（）更好，但并不真正適合目的。 100us之后，它確實(shí)會(huì)以50％的變化進(jìn)入同一個(gè)球場(chǎng)。

package nanotime;import java.util.Arrays; import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** Created by daniel on 28/10/2015.*/ public class NanoTimer {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {long[] samples = new long[100_000];int pauseInMillis = 1;for (int i = 0; i < samples.length; i++) {long firstTime = System.nanoTime();LockSupport.parkNanos(pauseInMicros);long timeForNano = System.nanoTime() - firstTime;samples[i] = timeForNano;}System.out.printf("Time for LockSupport.parkNanos() %.0f\n", Arrays.stream(samples).average().getAsDouble());} }

解決我們問(wèn)題的方法是使用System.nanoTime（） 。 通過(guò)忙于等待對(duì)System.nanoTime的調(diào)用，我們將能夠暫停一微秒。 我們將在一秒鐘內(nèi)看到此代碼，但首先讓我們了解System.nanosecond()的準(zhǔn)確性。 至關(guān)重要的是，執(zhí)行對(duì)System.nanoSecond()的調(diào)用需要多長(zhǎng)時(shí)間。

這是一些可以完全做到這一點(diǎn)的代碼：

package nanotime;public class NanoTimer {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {long[] samples = new long[1_000_000];for (int i = 0; i < samples.length; i++) {long firstTime = System.nanoTime();long timeForNano = System.nanoTime() - firstTime;samples[i] = timeForNano;}System.out.printf("Time for call to nano %.0f nanseconds", Arrays.stream(samples).average().getAsDouble());} }

在我的MBP上，從一臺(tái)機(jī)器到另一臺(tái)機(jī)器，數(shù)字將有所不同，大約為40納秒。

這告訴我們，我們應(yīng)該能夠測(cè)量大約40納秒的精度。 因此，應(yīng)該很容易測(cè)量到1微秒（1000納秒）。

這是忙碌的等待方法，“暫停”了微秒：

package nanotime;import java.util.Arrays; /*** Created by daniel on 28/10/2015.*/ public class NanoTimer {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {long[] samples = new long[100_000];int pauseInMicros = 1;for (int i = 0; i < samples.length; i++) {long firstTime = System.nanoTime();busyWaitMicros(pauseInMicros);long timeForNano = System.nanoTime() - firstTime;samples[i] = timeForNano;}System.out.printf("Time for micro busyWait %.0f\n", Arrays.stream(samples).average().getAsDouble());}public static void busyWaitMicros(long micros){long waitUntil = System.nanoTime() + (micros * 1_000);while(waitUntil > System.nanoTime()){;}} }

該代碼等待一微秒，然后乘以等待時(shí)間。 在我的機(jī)器上，我得到1,115納秒，準(zhǔn)確度在90％左右。

當(dāng)您等待更長(zhǎng)的時(shí)間時(shí)，精度會(huì)提高，10毫秒需要10,267納秒，即97％的準(zhǔn)確度，而100毫秒需要100,497納秒，即99.5％的準(zhǔn)確度。

那么Thread.sleep(1)到底有多精確？

這是代碼：

package nanotime;import java.util.Arrays; import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** Created by daniel on 28/10/2015.*/ public class NanoTimer {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {long[] samples = new long[100_000];int pauseInMillis = 1;for (int i = 0; i < samples.length; i++) {long firstTime = System.nanoTime();Thread.sleep(pauseInMicros);long timeForNano = System.nanoTime() - firstTime;samples[i] = timeForNano;}System.out.printf("Time for micro sleep %.0f\n", Arrays.stream(samples).average().getAsDouble());} }

1毫秒睡眠的平均時(shí)間（以納秒為單位）為1,295,509。 準(zhǔn)確率只有?75％。 對(duì)于幾乎所有內(nèi)容，它可能已經(jīng)足夠好了，但是如果您想要精確的毫秒級(jí)暫停，那么忙碌的等待會(huì)更好。 當(dāng)然，您需要記住繁忙的等待，按照定義，繁忙的等待會(huì)使您的線(xiàn)程繁忙，并會(huì)花費(fèi)您CPU的時(shí)間。

匯總表

暫停方式 1us 10us 100us 1000us / 1ms 10,000us / 10ms

TimeUnit.Sleep（）	1284.6	1293.8	1295.7	1292.7	11865.3
LockSupport.parkNanos（）	8.1	28.4	141.8	1294.3	11834.2
忙等待	1.1	10.1	100.2	1000.2	10000.2

結(jié)論

• 如果您想暫停不到一毫秒，則需要忙于等待
• System.nanoSecond（）大約需要40ns
• Thread.sleep（1）的準(zhǔn)確率只有75％
• 忙于等待超過(guò)10us或更高的時(shí)間幾乎是100％準(zhǔn)確
• 繁忙的等待將占用CPU

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2015/11/lets-pause-for-a-microsecond.html

linux 延時(shí)一微秒

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的linux 延时一微秒_让我们暂停一微秒的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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