java - 我可以相信 System.nanoTime() 每次调用都会返回不同的值吗？

Question

我的程序需要生成由标签、日期和时间组成的唯一标签。像这样的事情:

"myTag__2019_09_05__07_51"

如果一个人尝试在同一分钟内生成两个具有相同标签的标签，一个人将收到相同的标签，这是我不允许的。我考虑添加作为 System.nanoTime() 的附加后缀结果，以确保每个标签都是唯一的(我无法访问之前生成的所有标签来查找重复项):

"myTag__2019_09_05__07_51__{System.nanoTime() result}"

我可以相信每次调用 System.nanoTime() 都会产生不同的值吗？我在我的笔记本电脑上进行了这样的测试:

assertNotEquals(System.nanoTime(), System.nanoTime())

这有效。我想知道我是否能保证它永远有效。

Answer 1

TLDR;如果您仅在现代操作系统上的流行虚拟机上使用单线程，那么它在实践中可能会起作用。但许多严肃的应用程序使用多个线程和应用程序的多个实例，在这种情况下不会有任何保证。

the Javadoc for System.nanoTime()中给出的唯一保证是时钟的分辨率至少与 System.currentTimeMillis() 一样好 - 因此，如果您正在编写跨平台代码，显然不会期望 nanoTime< 的结果 是唯一的，因为您可以每毫秒调用 nanoTime() 多次。

在我的操作系统(Java 11、MacOS)上，同一线程上的连续调用之间总是至少有一纳秒的差异(这是在 Integer.MAX_VALUE 查看连续返回值之后)；实现中可能有一些东西可以保证它。

但是，如果您使用多个线程并且拥有超过 1 个物理 CPU，则很容易生成重复结果。下面的代码将向您展示:

public class UniqueNano {
    private static volatile long a = -1, b = -2;

    public static void main(String[] args) {
        long max = 1_000_000;
        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < max; i++) { a = System.nanoTime(); }
        }).start();
        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < max; i++) { b = System.nanoTime(); }
        }).start();
        for (int i = 0; i < max; i++) {
            if (a == b) {
                System.out.println("nanoTime not unique");
            }
        }
    }
}

此外，当您将应用程序扩展到多台计算机时，您可能会遇到相同的问题。

依靠 System.nanoTime() 获取唯一值并不是一个好主意。