Question

C#中Stopwatch和DateTime中的ticks的异同

Answer 1

近期在看C#中的stopwatch的使用方法，然后结合DateTime发现了一个有趣的事情，主要是关于ticks的差异。我们首先来看一个简单的代码：
static void StopTimeTest()
{
Stopwatch sw = new Stopwatch();
//开始计时
sw.Start();
//100ms
Thread.Sleep(100);
//计时结束
sw.Stop();

Console.WriteLine("elpase time {0}, elapse ticks {1}", sw.ElapsedMilliseconds, sw.ElapsedTicks);
}

static void Main(string[] args)
{
StopTimeTest();
}

这段代码很简单，就是通过StopWatch来检测一个执行过程消耗的时间，这个在研究performance的log中有重要的作用。

这段函数的输出如下：

可以简单的看出elapse time输出的就是100ms，这个没有什么问题。但是后面的这个ticks是什么东西，他是如何算出来的。我们去MSDN上看看，他是如何解释这个这个ticks的：

This property represents the number of elapsed ticks in the
underlying timer mechanism. A tick is the smallest unit of time that the
Stopwatch timer can measure. Use the Frequency field to convert the ElapsedTicks value into a number of seconds.

From < https://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.diagnostics.stopwatch.elapsedticks(v=vs.110).aspx >

这段话很简单，我就不翻译了，但是很显然，这个elapseTicks的值是和frequency相关的，他可以通过frequency来计算出具体的时间。好吧，我们在原来的打印语句下面加上下面这个打印，看看frequency是什么情况：
//注意Frequency是Stopwatch，不是具体的sw
Console.WriteLine("Stopwatch freq:{0}, elapse time:{1}ns", Stopwatch.Frequency, sw.ElapsedTicks*(1000L * 1000L * 1000L) / Stopwatch.Frequency);

输出如下：

针对frequency，MSDN有如下的解释：

Because the Stopwatch
frequency depends on the installed hardware and operating system,
the Frequency value remains constant while the system is running.

From < https://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.diagnostics.stopwatch.frequency(v=vs.110).aspx >

可以看出，虽然frequency在不同的设备上其值是不同的，但是在同一个设备上他的值得固定的。而时间其实就是通过elapsedTicks/Frequency可以得到。

到了这里我们先把stopwatch放一放，然后来看一下DateTime，同样看一段很简单的代码：
static void DateTimeTest()
{
//打印时的时间格式
string DATE_FORMAT = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss.ffff";
//开始的utc time
DateTime startTime = DateTime.UtcNow;
Thread.Sleep(200);
//结束的utc time
DateTime endTime = DateTime.UtcNow;

Console.WriteLine("start time:{0}, end time:{1}", startTime.ToString(DATE_FORMAT, CultureInfo.InvariantCulture), endTime.ToString(DATE_FORMAT, CultureInfo.InvariantCulture));
}

这段函数其实也很简单，就是打印一个起始的时间和一个结束的时间，输出的结果如下：

很清晰，结果也是200ms左右。在一些log系统中有人想要起始的时间点，又想知道中间的监听的elpase
time，所以就想把DateTime和StopWatch结合起来运用。正好看到DateTime中有一个AddTicks的方法，于是就有了下面这段
代码的出现：
static void StopAndDateTimeTest()
{
Stopwatch sw = new Stopwatch();
string DATE_FORMAT = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss.ffff";
//起始时间
DateTime startTime = DateTime.UtcNow;
//开始计时
sw.Start();
//300ms
Thread.Sleep(300);
//计时结束
sw.Stop();
//得到结束的时间
DateTime endTime = startTime.AddTicks(sw.ElapsedTicks);
Console.WriteLine("elpase time {0}", sw.ElapsedMilliseconds);

Console.WriteLine("start time:{0}, end time:{1}", startTime.ToString(DATE_FORMAT, CultureInfo.InvariantCulture), endTime.ToString(DATE_FORMAT, CultureInfo.InvariantCulture));

}

这段代码的目的也很清晰，就是向DateTime的AddTicks方法传入StopTime的ElapsedTicks来计算endTime。看起来还是蛮完美的，我们来看一下执行的结果：

End Time的值并不是我们期望的start time加上300ms，也就是说这样计算end time是错误的，这究竟是为什么呢？我们从MSDN上找到了答案：

Stopwatch ticks are different from DateTime.Ticks . Each tick in the DateTime.Ticks
value represents one 100-nanosecond interval. Each tick in
theElapsedTicks value represents the time interval equal to 1 second
divided by the Frequency .

From < https://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.diagnostics.stopwatch.elapsedticks(v=vs.110).aspx >

简单来说，就是Stopwatch的tick和DateTime的ticks是不同的概念，DateTime中的tick的值是100ns为一
个tick，而stopwatch中的elapsedTicks所表示的tick的值则是1/Frequency，两者是不同的。那么是不是说我们就没有
办法通过ticks来把两者联系起来了呢，不然，请看下面代码：
static void StopAndDateTimeTest()
{
Stopwatch sw = new Stopwatch();
string DATE_FORMAT = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss.ffff";

//起始时间
DateTime startTime = DateTime.UtcNow;
//开始计时
sw.Start();
//300ms
Thread.Sleep(300);
//计时结束
sw.Stop();
//得到结束的时间
//DateTime endTime = startTime.AddTicks(sw.ElapsedTicks);
//这里把ElapsedTicks改成Elapsed.Ticks，注意中间多了一个点
DateTime endTime = startTime.AddTicks(sw.Elapsed.Ticks);

Console.WriteLine("elpase time {0}", sw.ElapsedMilliseconds);

Console.WriteLine("start time:{0}, end time:{1}", startTime.ToString(DATE_FORMAT, CultureInfo.InvariantCulture), endTime.ToString(DATE_FORMAT, CultureInfo.InvariantCulture));
}

执行的结果如下：

可以看到这就是我们想要的结果，所以Stoptime的elapsed的Ticks也是以100ns为单位的。若是想要和DateTime配合，需要使用这个ticks。

Answer 2

DateTime.Now.Ticks 是指从DateTime.MinValue之后过了多少时间，10000000为一秒，保存在long类型的变量里，可以将它传到datetime的构造函数内转成时间类型。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace ConsoleApplication26
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
long ticks = DateTime.Now.Ticks;

DateTime now = new DateTime(ticks);
Console.WriteLine(now.ToString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss"));

Console.ReadLine();
}
}
}