单调时钟与墙上时钟的区别？ntp如何优雅校时？

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墙上时钟

单调时钟

如何解决？

墙上时钟

根据某个日历返回当前的日期与时间。

• Linux 上的 clock_gettime(CLOCK_REALTIME)
• Java 中的 System.currentTimeMills()

会返回 1970-01-01（UTC）的时间戳（秒和毫秒）。

墙上时钟会和 NTP 服务器同步产生跳跃导致一些奇怪的问题。

单调时钟

更适合测量持续时间段（时间间隔），如超时或服务的响应时间。保证总是向前（不会出现墙上时钟的回拨现象）。

• Linux 上的 clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC)
• Java 中的 System.nanoTime()

单调时钟多个节点的对比没有任何意义，多路 CPU 可能有单独的计时器，且不与其他 CPU 进行同步。由操作系统进行补偿它们之间的偏差。

NTP 检测到本地石英比时间服务器更快或者更慢，NTP 会调整本地石英的震动频率（摆动），最大幅度为 0.05%。 NTP 并不会直接调整单调时钟向前或回拨 。

如何解决？

t2 的时间真的会比 t1 小吗？

这里就牵涉出 2 个概念：墙上时钟、单调时钟，它们之间有什么区别呢？

• 墙上时钟：通常就是指前面讲到的世界协调时 UTC，校准时间后，可能发生回拨

• 单调时钟：计算机自启动以后经历的纳秒数，不会回拨

t1 = time.now()
// 时间发生校准
t2 = time.now()

// t2比t1小怎么办？
elapsed = t2 - t1

一般我们写的代码，像上面程序调用的「时间 API」，通常获取的时间是墙上时钟，所以，如果时间发生校准，就可能会发生「时光倒流」的情况。

这必然对程序产生很大的影响，怎么解决这个问题呢？

幸运的是，NTP 在校准时间时，提供了 2 种方式：

1. ntpdate：一切以服务端时间为准，「强制修改」本机时间

2. ntpd：采用「润物细无声」的方式修改本机时间，把时间差均摊到每次小的调整上

也就是说，ntpd 当接收到需要「回拨」的时间时，会让本机时间走得「慢」一点，小步调整，逐渐与服务端的时钟「对齐」，这样一来，本机时间依旧是递增的，避免发生「倒流」。

当我们在配置 ntp 服务时，需要格外注意这种情况。另外，在编写程序时，也要注意调用的时间 API 获取的是哪个时间，避免业务逻辑发生异常。