StopWatch：你的代码“秒表侠“——让性能分析不再靠猜

各位程序计时员们好！今天要介绍的是Apache Commons Lang3中的StopWatch工具类。这个工具就像编程界的"体育教练"，能精确测量你的代码跑得比博尔特快还是比树懒慢，从此告别System.currentTimeMillis()的原始时代！

一、为什么需要StopWatch？

手动计时就像：

• System.currentTimeMillis()：要自己记录开始结束时间
• 多段代码计时？准备一堆变量吧！
• 想统计总时间？拿出计算器…

而StopWatch就是你的"代码秒表"：

// 石器时代计时法
long start = System.currentTimeMillis();
// 你的代码...
long cost = System.currentTimeMillis() - start;

// 智能时代计时法
StopWatch watch = StopWatch.createStarted();
// 你的代码...
long smartCost = watch.getTime();

二、StopWatch的"计时绝技"

1. 基础秒表功能

StopWatch watch = new StopWatch();

// 开始计时（两种方式）
watch.start();
// 或者
watch = StopWatch.createStarted();

// 暂停计时
watch.suspend();

// 恢复计时
watch.resume();

// 停止计时
watch.stop();

// 获取总耗时(毫秒)
long totalTime = watch.getTime();

2. 分时段统计

watch.start("初始化阶段");
// 初始化代码...
watch.stop();

watch.start("处理阶段");
// 处理逻辑...
watch.stop();

// 获取各阶段耗时
System.out.println(watch.prettyPrint());
/* 输出：
StopWatch '': running time = 123456789 ns
-----------------------------------------
ns         %     Task name
-----------------------------------------
045678901  037%  初始化阶段
077777888  063%  处理阶段
*/

3. 高级时间单位

// 获取不同单位的时间
long nanos = watch.getNanoTime();
long seconds = watch.getTime(TimeUnit.SECONDS);

// 自动格式化成可读字符串
String humanTime = watch.toString();
// 输出：00:00:12.345

三、实战"代码体检"

1. 性能瓶颈分析

StopWatch watch = StopWatch.createStarted();

watch.start("数据库查询");
List<User> users = userDao.queryAll();
watch.stop();

watch.start("数据处理");
processUsers(users);
watch.stop();

System.out.println("耗时分析：\n" + watch.prettyPrint());

2. 多线程任务监控

StopWatch watch = StopWatch.createStarted();

CompletableFuture<Void> task1 = CompletableFuture.runAsync(() -> {
    watch.start("任务1");
    // 任务1代码...
    watch.stop();
});

CompletableFuture<Void> task2 = CompletableFuture.runAsync(() -> {
    watch.start("任务2");
    // 任务2代码...
    watch.stop();
});

CompletableFuture.allOf(task1, task2).join();
System.out.println(watch.getTime() + "ms");

3. 自动化测试计时

@Test
public void testPerformance() {
    StopWatch watch = StopWatch.createStarted();
    
    // 执行测试
    service.processLargeData();
    
    assertTrue(watch.getTime() < 1000, "处理时间超过1秒！");
}

四、StopWatch的"计时法则"

1. 状态管理：必须按start→stop顺序调用
2. 不可重用：一个实例只能测量一个完整周期
3. 线程限制：非线程安全，多线程需各自创建实例
4. 精度差异：
   • System.nanoTime()：纳秒级（但不保证绝对时间）
   • System.currentTimeMillis()：毫秒级（适合长时间测量）

五、与现代API的"竞速对比"

// Java 9+的Instant（基础计时）
Instant start = Instant.now();
// 代码...
Duration.between(start, Instant.now()).toMillis();

// Java Microbenchmark Harness (JMH)（专业基准测试）
@Benchmark
public void testMethod(Blackhole bh) {
    // 基准测试代码...
}

六、版本特性一览

特性	Commons Lang3	Java 9+	JMH
易用性	⭐⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐⭐	⭐⭐
功能丰富度	⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐	⭐⭐⭐⭐⭐
测量精度	纳秒级	纳秒级	纳秒级+统计
多线程支持	需多实例	需多实例	内置支持
学习成本	低	中	高

七、总结

StopWatch就像是：

• 性能分析的"放大镜"🔍
• 代码优化的"指南针"🧭
• 开发调试的"计时器"⏱️
• 团队协作的"共同语言"💬

记住程序优化的终极真理：“如果你不能测量它，你就不能优化它！”

附赠计时场景速查表：

场景	推荐用法	典型输出
快速单次测量	createStarted()+getTime()	123ms
多阶段性能分析	start(name)+stop()+prettyPrint()	格式化表格
高精度短时间测量	getNanoTime()	456789012ns
自动化测试断言	assertTrue(getTime()<1000)	断言通过/失败