java中的時間同步

Question

在for循環中我通過檢索和處理車輛信息來控制基於模擬步驟的交通模擬器SUMO。爲了確保我的程序在「實時」模擬（1個模擬步驟= 1秒），我想在處理階段之後讓程序進入睡眠狀態，直到下一個時間步驟開始。爲了獲得更好的結果，我正在計算基於最初採用的參考時間戳的時間戳。

循環是這樣的：

System.out.println("start of traffic simulation ..."); 

    for (int i = 0; i < stepCount; i++) 
    { 
     System.out.println("step: " + i); 

     // set before timeStamp 
     beforeTimeStamp = System.currentTimeMillis(); 

     if (firstStep) 
     { 
      // get reference timeStamp 
      referenceTimeStamp = beforeTimeStamp; 
      firstStep = false; 
     } 
     else 
     { 
      // get next vehicleVector 
      vehicleVector = masterControl.traCIclient.simulateStep(); 
     } 

     // process vehicleVector 

     // set after timeStamp 
     afterTimeStamp = System.currentTimeMillis(); 

     processingTime = afterTimeStamp - beforeTimeStamp; 

     // calculate sleepTime 
     sleepTime = referenceTimeStamp + ((i + 1) * 1000) - afterTimeStamp; 

     // sleep for sleepTime ms 
     Thread.sleep(sleepTime); 
    } 

    System.out.println("end of traffic simulation ..."); 

這裏的一些變量的輸出：

 
step: 0                           
beforeTimeStamp 1252317242565                     
reference time: 1252317242565                     
processing time: 394                        
test time: 1252317243565                       
afterTimeStamp 1252317242959                      
sleepTime: 606                         
step: 1                           
beforeTimeStamp 1252317242961                     
processing time: 665                        
test time: 1252317244565                       
afterTimeStamp 1252317243626                      
sleepTime: 939 (exspected: 1000 - 665 = 335)                         

正如你所看到的睡眠時間僅在第一模擬步驟正確。我不知道這裏可能會出現什麼問題。有人有想法嗎？

BR，

馬庫斯

Answer 1

爲什麼不睡覺1000 - processingTime？這將是最接近你的正確答案。

您的解決方案僅適用於第一步，因爲它僅適用於第一步。您假定您將開始處理referenceTime + (step * 1000)的每個步驟，但是您沒有考慮開銷（線程休眠，打印，垃圾回收）。 打印出referenceTimeStamp + ((i + 1) * 1000) - beforeTimeStamp以瞭解我的意思

Answer 2

您不能使用標準的Java時間確切量睡原因在於Java提供有關線程調度沒有絕對保障的事實。 Java受操作系統分配CPU時間的影響，並且程序將受到無法預測的垃圾收集暫停的影響。

如果您確實需要可預測的執行，那麼您需要查看realtime-specification for Java。 這在這裏是明顯的矯枉過正！

您可以在java.util.concurrent包中使用ScheduledExecutorService定期執行任務（通過休眠一段時間或以特定速率執行）。用法：

import static java.util.concurrent.* 

Executors.newSingleThreadScheduledExecutor().scheduleAtFixedRate(task, 0, 1, TimeUnit.SECONDS) 

但這不準確（見的JavaDoc）：但是

當心相對延遲的是過期不必與該任務已啓用當前日期一致由於網絡時間同步協議，時鐘漂移，或其它因素

（Emphasis mine）

Answer 3

正如others所示，您應該睡眠1000-處理時間。

忽略Java SE不提供實時平臺的事實（因此您不會獲得精確性），我可能會看看Timer類，特別是Timer.scheduleAtFixedRate()，它會照顧定期安排任務。

Answer 4

有一個在Java開始使用Java 5

看看ScheduledExecutorService一個簡單的標準解決方案。

它會是這個樣子：

 ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(1); 
     service.scheduleAtFixedRate(new MyCode(), 0, 1, TimeUnit.SECONDS); 

凡mycode的類實現Runnable接口，將執行一次第二。

這不是一個實時保證，但應該足夠您的情況。

Answer 5

你確定輸出來自同一個程序嗎？查看內聯突出顯示的差異，

step: 0                           
beforeTimeStamp 1252317242565                     
reference time: 1252317242565                     
processing time: 394                        
test time: 1252317243565                       
afterTimeStamp 1252317242959                      
sleepTime: 606 #### It didn't sleep this long at all 
step: 1                           
beforeTimeStamp 1252317242961 #### This is only 2ms from last afteTimeStamp                     
processing time: 665                        
test time: 1252317244565                       
afterTimeStamp 1252317243626                      
sleepTime: 939 (exspected: 1000 - 665 = 335) #### This is to make up the deficit from last sleep                         

在第一次睡眠中有604（606-2）的赤字。所以939（335 + 604）是第二個循環的正確睡眠時間。

Java的睡眠不準確，但它不可能如此遙遠。我認爲你要麼在調試器中中斷程序，要麼代碼與輸出不匹配。