在计算机系统中，有两个常见的时间：

• 墙上时间（Wall-Clock Time）：系统的实际时间，通常是由操作系统维护和更新的时间。它受到日光节约时间（DST）的影响，也可能会被用户手动调整，例如通过手动更改系统时钟或网络时间协议（NTP）同步。

• 递增时间（Monotonic Time）：相对于系统启动时钟的一个单调递增的时间计数器。它不受系统时间调整的影响，因此在处理需要精确时间间隔或计时的应用程序中特别有用。

在多数情况下，墙上时间用于记录事件的实际发生时间，例如文件的创建时间、日志的时间戳等。而递增时间用来计算时间精确的时间间隔，不能受到系统时间调整干扰。

在 Linux 系统上，我们可以通过 man clock_gettime 可以看到系统调用 clock_gettime() 可以通过接收不同的参数，获得不同的时间，使用 CLOCK_REALTIME 获得墙上时间，而使用 CLOCK_MONOTONIC 获得递增时间。

Go 语言中，我们要如何获得我们想要的时间呢？

在 标准库 time 文档中，有提到说 time.Now 同时包含了这两个时间：

Rather than split the API, in this package the Time returned by time.Now contains both a wall clock reading and a monotonic clock reading; later time-telling operations use the wall clock reading, but later time-measuring operations, specifically comparisons and subtractions, use the monotonic clock reading.

time.Time 结构体

我们看一下 Time 结构体：

• wall 主要用于存储墙上时间，但设计上有细节需要注意：
  • 1bit 存储是否有递增时间
  • 33bit可以用于存时间戳的秒，跨度272年左右
  • 30bit存储时间戳的纳秒，有效的只能是 0 ~ 1e9-1
• ext 完全依赖 wall 中 hasMonotonic bit
  • 为 0 时存储时间戳，而 wall 中的33bit就置0，ext 存储从公元1年1月1日到现在的时间戳
  • 为 1 时，存储进程启动之后，递增时间纳秒值，wall 的中间 33bit 则存1885到现在的时间戳

为了更清楚地展示，我这里画出了 hasMonotonic 分别为 0 和 1 的分布：

【注意】上边提到的、以及注释中的 hasMonotonic 指的是 wall 中的一个 bit，要跟 time.hasMonotonic 这个常量区分开，后者是用作取 wall 中 bit 的掩码。所以你到处会看到 t.wall&hasMonotonic != 0 类似的判断。

time.Now() 函数

接下来再看一下 Now() 函数，他最终返回一个 Time 结构，可以看到这里会调用内部的 now() 函数，获得墙上时间的秒、纳秒，以及递增时间 mono，最后会将这三个值构建一个 Time 结构对象。

注意这里的细节，wall 拼接跟前面我们描述的规则一致：将标志位置为 1，填充两个时间戳，并且使用 ext 存储 mono

time.Unix(sec, nsec) 函数

我们也比较常用将时间戳转换成时间，会用到函数 time.Unix(sec, nsec)，也会返回一个 Time 对象。

但我们通过源码可以看到，他跟上边提到的 time.Now() 不同，他不会使用 hasMonotonic，并且直接将时间戳的秒填充到 ext：

time.Time.Unix() 函数

我们自己写代码，经常用诸如 int(time.Now().Unix()) 的代码来获得当前时间戳。

这里 Unix() 函数代码如下，使用的就是墙上时间。

【注意】这里出现了 t.wall&hasMonotonic != 0 的判断，根据不同的场景，从不同的位置获取时间戳值。

time.Time.Add() 函数

而我们也经常用 Add() 函数，比如在当前时间增加几秒，以控制超时或者其他操作。

而这个 Add() 函数本质会调用到 addSec()，后者可以判断原来的 Time 到底是有单调时间的，还是没有单调时间：

• 如果有单调时间，就在单调时间上增加 Duration
• 如果没有单调时间，就在墙上时间上增加 Duration
• 特别的，如果有单调时间且增加之后越界了，会将有单调时间转换成无单调时间的格式。这里 t.wall &= nsecMask 会只保留 nsec 的30bit，其他的bit会被抹成0

时间比较函数

时间比较函数不涉及到加减超过表达范围，会直接依据原来的类型进行比较。

只有当比较的两个时间都具有单调时间的时候，使用单调时间比较，否则都使用墙上时间比较：

小结

通过阅读 time 包的源码，我们搞清楚了 Go 是如何通过一个 Time 结构来同时维护着墙上时间和单调时间两个时间的。

• time.Now() 等函数可以获取到有单调时间的
• time.Unix() 等函数只能获得无单调时间，只有墙上时间的
• 无论有无单调时间均可进行比较，但是两个都有单调时间，则优先比较单调时间
• 一些情况下，有单调时间的可以转化成无单调时间的

这里将以上转换关系汇总成一个图，方便大家理解。