计算机时间问题漫谈

1.引言

• 当没有手表的时候，你不清楚现在是几点。
• 当有了1块手表时，你知道现在是几点。
• 当有了2 块手表时，它们的时间显示不一致时，你又不知道现在是几点。
• 当你碰到有个人和你一样都有手表，但时间不一致时，你还是不知道现在是几点。
• 当你对着电视对标，看了眼电视显示是 6 点整，当低头调完表时，再看表这时电视又比手表快了几秒，于是又继续调表，经过几轮后，好像偏差不大了。
• 过了几个月，你发现手表又和电视上的不一致了……
• 当学了高中物理后，知道了电视信号传播是需要时间了，知道了电视上的时间只是导播随电视画面一起传给你播放的画面，于是全国各地看到的 6 点的画面其实是有先后的。
• 当你出国后，发现国外有人有他们心中的“CCTV”，你又开始思考不同国家的人的时间差。
• ……

2.问题分析

我们在日常生活中面临的问题，计算机系统也面临同样的问题，站在计算机系统角度面临 4 种时间。

• 自己的系统时间：
  • 硬件时钟：计算机硬件有个使用电池的实时时钟(Real-time Clock, RTC)也叫(CMOS时钟，BIOS时间)。这个于电池质量和使用时长等有关。
  • 系统时钟：又名软件时钟，由Linux内核计算为自1970年1月1日午夜UTC以来的秒数。系统时钟的初始值由硬件时钟计算。系统正常运行后，由系统内核独自运行系统时钟。
• 自己选择对标的基准时间：可选择自建自己的时间服务器，也可选择对标公共时间服务器
• 协作模块的时间：由于每个系统选取的时间坐标不同，则大家在协作时时间不一致是常态，如果凑巧一致且长期一致，真是罕见的幸事。
• 世界公认的标准时间：一般认为UTC和GMT是相等的，但是会存在0.9秒以内的误差，这是由于地球不规则自转引起的。
  • UTC(Universal Time Coordinated)，即协调世界时。全世界统一的世界标准时间。需要不规则地加入闰秒。
  • GMT(Greenwich Mean Tim)，格林尼治平均时间。

3.产品设计建议

• 时间不一致是常态，要基于这个前提来设计
• 可以以抽象的时间代替具体时间，如业务流水号
• 以相对时间代替绝对时间
• 日志要有基于自身时钟的时间戳，建立自己的时间体系，以便于自身问题的排查和定位