Có cách nào, bằng mã hoặc với các đối số JVM, để ghi đè thời gian hiện tại, như được trình bày qua System.currentTimeMillis, ngoài việc thay đổi thủ công đồng hồ hệ thống trên máy chủ không?

Một chút nền tảng:

Chúng tôi có một hệ thống điều hành một số công việc kế toán xoay quanh phần lớn logic của họ vào ngày hiện tại (tức là ngày đầu tiên của tháng, ngày đầu tiên của năm, v.v.)

Thật không may, rất nhiều mã kế thừa gọi các hàm như , new Date()hoặc Calendar.getInstance()cả hai cuối cùng đều gọi xuống System.currentTimeMillis.

Đối với mục đích thử nghiệm, ngay bây giờ, chúng tôi bị mắc kẹt với việc cập nhật thủ công đồng hồ hệ thống để thao tác thời gian và ngày mà mã nghĩ rằng thử nghiệm đang được chạy.

Vì vậy, câu hỏi của tôi là:

Có cách nào để ghi đè những gì được trả về System.currentTimeMillis? Ví dụ, để báo cho JVM tự động thêm hoặc bớt một số bù trước khi quay lại từ phương thức đó?

Cảm ơn trước!

Tôi mạnh mẽ khuyên rằng thay vì can thiệp vào đồng hồ hệ thống, bạn cắn đạn và cấu trúc lại mã di sản để sử dụng một chiếc đồng hồ có thể thay thế. Lý tưởng nhất là nên được thực hiện với tiêm phụ thuộc, nhưng ngay cả khi bạn đã sử dụng một singleton có thể thay thế, bạn sẽ có được khả năng kiểm tra.

Điều này gần như có thể được tự động hóa với tìm kiếm và thay thế cho phiên bản singleton:

• Thay thế Calendar.getInstance()bằng Clock.getInstance().getCalendarInstance().
• Thay thế new Date()bằngClock.getInstance().newDate()
• Thay thế System.currentTimeMillis()bằngClock.getInstance().currentTimeMillis()

(vv theo yêu cầu)

Khi bạn đã thực hiện bước đầu tiên đó, bạn có thể thay thế singleton bằng DI một chút.

tl; dr

Có cách nào, bằng mã hoặc với các đối số JVM, để ghi đè thời gian hiện tại, như được trình bày qua System.civerseTimeMillis, ngoài việc thay đổi thủ công đồng hồ hệ thống trên máy chủ không?

Đúng.

Instant.now( 
    Clock.fixed( 
        Instant.parse( "2016-01-23T12:34:56Z"), ZoneOffset.UTC
    )
)

Clock Trong java.time

Chúng tôi có một giải pháp mới cho vấn đề thay thế đồng hồ có thể cắm để tạo điều kiện kiểm tra với các giá trị ngày giờ giả . Các gói java.time trong Java 8 bao gồm một lớp trừu tượng java.time.Clock, với một mục đích rõ ràng:

để cho phép đồng hồ thay thế được cắm vào và khi cần thiết

Bạn có thể tự mình thực hiện Clock, mặc dù bạn có thể tìm thấy một cái đã được thực hiện để đáp ứng nhu cầu của bạn. Để thuận tiện cho bạn, java.time bao gồm các phương thức tĩnh để mang lại các triển khai đặc biệt. Những triển khai thay thế này có thể có giá trị trong quá trình thử nghiệm.

Thay đổi nhịp

Các tick…phương pháp khác nhau tạo ra đồng hồ làm tăng thời điểm hiện tại với một nhịp khác nhau.

Mặc định Clockbáo cáo thời gian được cập nhật thường xuyên như mili giây trong Java 8 và trong Java 9 tốt như nano giây (tùy thuộc vào phần cứng của bạn). Bạn có thể yêu cầu thời điểm hiện tại thực sự được báo cáo với độ chi tiết khác nhau.

• tickSeconds - Tăng trong toàn bộ giây
• tickMinutes - Tăng trong toàn bộ phút
• tick- Tăng theo Durationđối số đã thông qua .

Đồng hồ sai

Một số đồng hồ có thể nói dối, tạo ra kết quả khác với đồng hồ phần cứng của hệ điều hành chủ.

• fixed - Báo cáo một khoảnh khắc không thay đổi (không tăng) như thời điểm hiện tại.
• offset- Báo cáo thời điểm hiện tại nhưng thay đổi bởi các Durationđối số được thông qua .

Ví dụ, khóa trong khoảnh khắc đầu tiên của Giáng sinh sớm nhất trong năm nay. nói cách khác, khi ông già Noel và tuần lộc của mình dừng chân đầu tiên . Múi giờ sớm nhất hiện nay dường như là Pacific/Kiritimatitại +14:00.

LocalDate ld = LocalDate.now( ZoneId.of( "America/Montreal" ) );
LocalDate xmasThisYear = MonthDay.of( Month.DECEMBER , 25 ).atYear( ld.getYear() );
ZoneId earliestXmasZone = ZoneId.of( "Pacific/Kiritimati" ) ;
ZonedDateTime zdtEarliestXmasThisYear = xmasThisYear.atStartOfDay( earliestXmasZone );
Instant instantEarliestXmasThisYear = zdtEarliestXmasThisYear.toInstant();
Clock clockEarliestXmasThisYear = Clock.fixed( instantEarliestXmasThisYear , earliestXmasZone );

Sử dụng đồng hồ cố định đặc biệt đó để luôn luôn trả lại cùng một thời điểm. Chúng tôi có được khoảnh khắc đầu tiên của ngày Giáng sinh ở Kiritimati , với UTC hiển thị thời gian đồng hồ treo tường là mười bốn giờ trước đó, 10 giờ sáng vào ngày trước của ngày 24 tháng 12.

Instant instant = Instant.now( clockEarliestXmasThisYear );
ZonedDateTime zdt = ZonedDateTime.now( clockEarliestXmasThisYear );

tức thì.toString (): 2016-12-24T10: 00: 00Z

zdt.toString (): 2016-12-25T00: 00 + 14: 00 [Thái Bình Dương / Kiritimati]

Xem mã trực tiếp trong IdeOne.com .

Đúng giờ, múi giờ khác

Bạn có thể kiểm soát múi giờ nào được chỉ định bởi việc Clockthực hiện. Điều này có thể hữu ích trong một số thử nghiệm. Nhưng tôi không khuyến nghị điều này trong mã sản xuất, nơi bạn phải luôn chỉ định rõ ràng các tùy chọn ZoneIdhoặc ZoneOffsetđối số.

Bạn có thể chỉ định rằng UTC là vùng mặc định.

ZonedDateTime zdtClockSystemUTC = ZonedDateTime.now ( Clock.systemUTC () );

Bạn có thể chỉ định bất kỳ múi giờ cụ thể. Chỉ định một tên múi giờ thích hợp trong các định dạng của continent/region, chẳng hạn như America/Montreal, Africa/Casablancahoặc Pacific/Auckland. Không bao giờ sử dụng chữ viết tắt 3-4 chữ cái như ESThoặc ISTchúng không phải là múi giờ thực, không được chuẩn hóa và thậm chí không phải là duy nhất (!).

ZonedDateTime zdtClockSystem = ZonedDateTime.now ( Clock.system ( ZoneId.of ( "America/Montreal" ) ) );

Bạn có thể chỉ định múi giờ mặc định hiện tại của JVM phải là mặc định cho một Clockđối tượng cụ thể.

ZonedDateTime zdtClockSystemDefaultZone = ZonedDateTime.now ( Clock.systemDefaultZone () );

Chạy mã này để so sánh. Lưu ý rằng tất cả họ báo cáo cùng một thời điểm, cùng một điểm trên dòng thời gian. Chúng chỉ khác nhau về thời gian đồng hồ treo tường ; nói cách khác, ba cách để nói cùng một điều, ba cách để hiển thị cùng một khoảnh khắc.

System.out.println ( "zdtClockSystemUTC.toString(): " + zdtClockSystemUTC );
System.out.println ( "zdtClockSystem.toString(): " + zdtClockSystem );
System.out.println ( "zdtClockSystemDefaultZone.toString(): " + zdtClockSystemDefaultZone );

America/Los_Angeles là vùng mặc định hiện tại của JVM trên máy tính chạy mã này.

zdtClockSystemUTC.toString (): 2016-12-31T20: 52: 39.688Z

zdtClockSystem.toString (): 2016-12-31T15: 52: 39.750-05: 00 [Mỹ / Montreal]

zdtClockSystemDefaultZone.toString (): 2016-12-31T12: 52: 39.762-08: 00 [America / Los_Angele]

Các Instantlớp luôn trong UTC theo định nghĩa. Vì vậy, ba công Clockdụng liên quan đến khu vực này có tác dụng chính xác như nhau.

Instant instantClockSystemUTC = Instant.now ( Clock.systemUTC () );
Instant instantClockSystem = Instant.now ( Clock.system ( ZoneId.of ( "America/Montreal" ) ) );
Instant instantClockSystemDefaultZone = Instant.now ( Clock.systemDefaultZone () );

tức thìClockSystemUTC.toString (): 2016-12-31T20: 52: 39.763Z

tức thìClockSystem.toString (): 2016-12-31T20: 52: 39.763Z

tức thìClockSystemDefaultZone.toString (): 2016-12-31T20: 52: 39.763Z

Đồng hồ mặc định

Việc thực hiện được sử dụng theo mặc định Instant.nowlà một trong đó được trả về Clock.systemUTC(). Đây là việc thực hiện được sử dụng khi bạn không chỉ định a Clock. Xem cho chính mình trong mã nguồn Java 9 trước khi phát hànhInstant.now .

public static Instant now() {
    return Clock.systemUTC().instant();
}

Mặc định Clockcho OffsetDateTime.nowvà ZonedDateTime.nowlà Clock.systemDefaultZone(). Xem mã nguồn .

public static ZonedDateTime now() {
    return now(Clock.systemDefaultZone());
}

Hành vi của các triển khai mặc định đã thay đổi giữa Java 8 và Java 9. Trong Java 8, thời điểm hiện tại được ghi lại với độ phân giải chỉ tính bằng mili giây mặc dù khả năng của các lớp là lưu trữ độ phân giải nano giây . Java 9 mang đến một triển khai mới có thể ghi lại khoảnh khắc hiện tại với độ phân giải nano giây - tất nhiên phụ thuộc vào khả năng của đồng hồ phần cứng máy tính của bạn.

Giới thiệu về java.time

Các java.time khung được xây dựng vào Java 8 và sau đó. Những lớp học thay thế cái cũ phiền hà di sản lớp học ngày thời gian như java.util.Date, Calendar, & SimpleDateFormat.

Các Joda thời gian dự án, bây giờ trong chế độ bảo trì , khuyên chuyển đổi sang các java.time lớp.

Để tìm hiểu thêm, xem Hướng dẫn Oracle . Và tìm kiếm Stack Overflow cho nhiều ví dụ và giải thích. Đặc điểm kỹ thuật là JSR 310 .

Bạn có thể trao đổi các đối tượng java.time trực tiếp với cơ sở dữ liệu của bạn. Sử dụng trình điều khiển JDBC tương thích với JDBC 4.2 trở lên. Không cần chuỗi, không cần java.sql.*lớp.

Nơi để có được các lớp java.time?

• Java SE 8 , Java SE 9 và mới hơn
  • Được xây dựng trong.
  • Một phần của API Java tiêu chuẩn với việc triển khai đi kèm.
  • Java 9 thêm một số tính năng nhỏ và sửa lỗi.
• Java SE 6 và Java SE 7
  • Phần lớn chức năng java.time được chuyển ngược lại sang Java 6 & 7 trong ThreeTen-Backport .
• Android
  • Các phiên bản sau của triển khai gói Android của các lớp java.time.
  • Đối với Android trước đó (<26), các ThreeTenABP dự án thích nghi ThreeTen-backport (nêu trên). Xem Cách sử dụng ThreeTenABP .

Các ThreeTen-Extra dự án mở rộng java.time với các lớp bổ sung. Dự án này là một nền tảng chứng minh cho các bổ sung có thể trong tương lai cho java.time. Bạn có thể tìm thấy một số các lớp học hữu ích ở đây chẳng hạn như Interval, YearWeek, YearQuarter, và nhiều hơn nữa .

Như đã nói của Jon Skeet :

"sử dụng Joda Time" hầu như luôn là câu trả lời tốt nhất cho bất kỳ câu hỏi nào liên quan đến "làm thế nào để tôi đạt được X với java.util.Date/CalWiki?"

Vì vậy, ở đây đi (giả sử bạn vừa thay thế tất cả của bạn new Date()với new DateTime().toDate())

//Change to specific time
DateTimeUtils.setCurrentMillisFixed(millis);
//or set the clock to be a difference from system time
DateTimeUtils.setCurrentMillisOffset(millis);
//Reset to system time
DateTimeUtils.setCurrentMillisSystem();

Nếu bạn muốn nhập thư viện có giao diện (xem bình luận của Jon bên dưới), bạn chỉ có thể sử dụng Đồng hồ của Prevayler , nơi sẽ cung cấp các triển khai cũng như giao diện chuẩn. Bình đầy đủ chỉ 96kB, vì vậy nó không nên phá vỡ ngân hàng ...

Mặc dù sử dụng một số mẫu DateFactory có vẻ tốt, nhưng nó không bao gồm các thư viện mà bạn không thể kiểm soát - hãy tưởng tượng chú thích Xác thực @Past với việc triển khai dựa trên System.cienTimeMillis (có như vậy).

Đó là lý do tại sao chúng tôi sử dụng jmockit để mô phỏng trực tiếp thời gian hệ thống:

import mockit.Mock;
import mockit.MockClass;
...
@MockClass(realClass = System.class)
public static class SystemMock {
    /**
     * Fake current time millis returns value modified by required offset.
     *
     * @return fake "current" millis
     */
    @Mock
    public static long currentTimeMillis() {
        return INIT_MILLIS + offset + millisSinceClassInit();
    }
}

Mockit.setUpMock(SystemMock.class);

Vì không thể đạt được giá trị ban đầu của millis, chúng tôi sử dụng bộ đếm thời gian nano - điều này không liên quan đến đồng hồ treo tường, nhưng thời gian tương đối đủ ở đây:

// runs before the mock is applied
private static final long INIT_MILLIS = System.currentTimeMillis();
private static final long INIT_NANOS = System.nanoTime();

private static long millisSinceClassInit() {
    return (System.nanoTime() - INIT_NANOS) / 1000000;
}

Có một vấn đề được ghi nhận rằng với HotSpot, thời gian trở lại bình thường sau một số cuộc gọi - đây là báo cáo sự cố: http://code.google.com.vn/p/jmockit/issues/detail?id=43

Để khắc phục điều này, chúng ta phải bật một tối ưu hóa HotSpot cụ thể - chạy JVM với đối số này -XX:-Inline.

Mặc dù điều này có thể không hoàn hảo cho sản xuất, nhưng nó chỉ tốt cho các thử nghiệm và nó hoàn toàn minh bạch cho ứng dụng, đặc biệt là khi DataFactory không có ý nghĩa kinh doanh và chỉ được giới thiệu vì các thử nghiệm. Sẽ thật tuyệt nếu có tùy chọn JVM tích hợp để chạy trong thời gian khác nhau, quá tệ là không thể nếu không có các bản hack như thế này.

Câu chuyện hoàn chỉnh có trong bài đăng trên blog của tôi ở đây: http://virgo47.wordpress.com/2012/06/22/changing-system-time-in-java/

Hoàn thành lớp tiện dụng SystemTimeShifter được cung cấp trong bài. Lớp có thể được sử dụng trong các thử nghiệm của bạn hoặc nó có thể được sử dụng làm lớp chính đầu tiên trước lớp chính thực sự của bạn rất dễ dàng để chạy ứng dụng của bạn (hoặc thậm chí toàn bộ máy chủ ứng dụng) trong một thời gian khác. Tất nhiên, điều này được dự định cho mục đích thử nghiệm là chủ yếu, không phải cho môi trường sản xuất.

EDIT tháng 7 năm 2014: JMockit đã thay đổi rất nhiều thời gian gần đây và bạn nhất định sử dụng JMockit 1.0 để sử dụng chính xác (IIRC). Chắc chắn không thể nâng cấp lên phiên bản mới nhất nơi giao diện hoàn toàn khác nhau. Tôi đã suy nghĩ về nội tuyến chỉ là những thứ cần thiết, nhưng vì chúng tôi không cần thứ này trong các dự án mới của mình nên tôi không phát triển thứ này chút nào.

Powermock hoạt động tuyệt vời. Chỉ cần sử dụng nó để chế nhạo System.currentTimeMillis().

Sử dụng Lập trình hướng theo khía cạnh (AOP, ví dụ AspectJ) để dệt lớp Hệ thống để trả về giá trị được xác định trước mà bạn có thể đặt trong các trường hợp thử nghiệm của mình.

Hoặc dệt các lớp ứng dụng để chuyển hướng cuộc gọi đến System.currentTimeMillis()hoặc new Date()đến một lớp tiện ích khác của riêng bạn.

java.lang.*Tuy nhiên, các lớp hệ thống dệt ( ) phức tạp hơn một chút và bạn có thể cần thực hiện dệt ngoại tuyến cho rt.jar và sử dụng JDK / rt.jar riêng cho các thử nghiệm của mình.

Nó được gọi là dệt nhị phân và cũng có các công cụ đặc biệt để thực hiện dệt các lớp Hệ thống và khắc phục một số vấn đề với điều đó (ví dụ: bootstrapping VM có thể không hoạt động)

Thực sự không có cách nào để thực hiện điều này trực tiếp trong VM, nhưng bạn hoàn toàn có thể thiết lập thời gian hệ thống trên máy kiểm tra theo chương trình. Hầu hết (tất cả?) Hệ điều hành có các lệnh dòng lệnh để làm điều này.

Một cách làm việc để ghi đè thời gian hệ thống hiện tại cho mục đích thử nghiệm JUnit trong ứng dụng web Java 8 với EasyMock, không có Joda Time và không có PowerMock.

Đây là những gì bạn cần làm:

Những gì cần phải được thực hiện trong lớp thử nghiệm

Bước 1

Thêm một java.time.Clockthuộc tính mới vào lớp được kiểm tra MyServicevà đảm bảo rằng thuộc tính mới sẽ được khởi tạo đúng ở các giá trị mặc định với khối khởi tạo hoặc hàm tạo:

import java.time.Clock;
import java.time.LocalDateTime;

public class MyService {
  // (...)
  private Clock clock;
  public Clock getClock() { return clock; }
  public void setClock(Clock newClock) { clock = newClock; }

  public void initDefaultClock() {
    setClock(
      Clock.system(
        Clock.systemDefaultZone().getZone() 
        // You can just as well use
        // java.util.TimeZone.getDefault().toZoneId() instead
      )
    );
  }
  { 
    initDefaultClock(); // initialisation in an instantiation block, but 
                        // it can be done in a constructor just as well
  }
  // (...)
}

Bước 2

Tiêm thuộc tính mới clockvào phương thức gọi thời gian hiện tại. Ví dụ, trong trường hợp của tôi, tôi phải thực hiện kiểm tra xem ngày lưu trữ trong dataase có xảy ra trước LocalDateTime.now()đó hay không LocalDateTime.now(clock), như tôi đã nhắc lại , như vậy:

import java.time.Clock;
import java.time.LocalDateTime;

public class MyService {
  // (...)
  protected void doExecute() {
    LocalDateTime dateToBeCompared = someLogic.whichReturns().aDate().fromDB();
    while (dateToBeCompared.isBefore(LocalDateTime.now(clock))) {
      someOtherLogic();
    }
  }
  // (...) 
}

Những gì cần phải được thực hiện trong lớp thử nghiệm

Bước 3

Trong lớp kiểm tra, tạo một đối tượng đồng hồ giả và đưa nó vào đối tượng của lớp được kiểm tra ngay trước khi bạn gọi phương thức đã kiểm tra doExecute(), sau đó đặt lại nó ngay sau đó, như sau:

import java.time.Clock;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.OffsetDateTime;
import org.junit.Test;

public class MyServiceTest {
  // (...)
  private int year = 2017;
  private int month = 2;
  private int day = 3;

  @Test
  public void doExecuteTest() throws Exception {
    // (...) EasyMock stuff like mock(..), expect(..), replay(..) and whatnot

    MyService myService = new MyService();
    Clock mockClock =
      Clock.fixed(
        LocalDateTime.of(year, month, day, 0, 0).toInstant(OffsetDateTime.now().getOffset()),
        Clock.systemDefaultZone().getZone() // or java.util.TimeZone.getDefault().toZoneId()
      );
    myService.setClock(mockClock); // set it before calling the tested method

    myService.doExecute(); // calling tested method 

    myService.initDefaultClock(); // reset the clock to default right afterwards with our own previously created method

    // (...) remaining EasyMock stuff: verify(..) and assertEquals(..)
    }
  }

Kiểm tra nó trong chế độ gỡ lỗi và bạn sẽ thấy ngày 3 tháng 2 năm 2017 đã được đưa vào chính xác myServicevà được sử dụng trong hướng dẫn so sánh, và sau đó đã được đặt lại chính xác cho đến ngày hiện tại initDefaultClock().

Theo tôi chỉ có một giải pháp không xâm lấn có thể làm việc. Đặc biệt nếu bạn có libs bên ngoài và một cơ sở mã di sản lớn, không có cách nào đáng tin cậy để chế nhạo thời gian.

JMockit ... chỉ hoạt động với số lần hạn chế

PowerMock & Co ... cần phải giả định các máy khách thành System.cienTimeMillis (). Lại một lựa chọn xâm lấn.

Từ đây tôi chỉ thấy cách tiếp cận javaagent hoặc aop được đề cập là minh bạch cho toàn bộ hệ thống. Có ai đã làm điều đó và có thể chỉ ra một giải pháp như vậy?

@jarnbjo: bạn có thể hiển thị một số mã javaagent không?

Nếu bạn đang chạy Linux, bạn có thể sử dụng nhánh chính của libfaketime hoặc tại thời điểm thử nghiệm cam kết 4ce2835 .

Chỉ cần đặt biến môi trường theo thời gian bạn muốn mô phỏng ứng dụng java của bạn và chạy nó bằng ld-preloading:

# bash
export FAKETIME="1985-10-26 01:21:00"
export DONT_FAKE_MONOTONIC=1
LD_PRELOAD=/usr/local/lib/faketime/libfaketimeMT.so.1 java -jar myapp.jar

Biến môi trường thứ hai là tối quan trọng đối với các ứng dụng java, nếu không sẽ đóng băng. Nó đòi hỏi nhánh chính của libfaketime tại thời điểm viết.

Nếu bạn muốn thay đổi thời gian của dịch vụ được quản lý systemd, chỉ cần thêm phần sau vào tập tin đơn vị của bạn, ví dụ như đối với elaticsearch, đây sẽ là /etc/systemd/system/elasticsearch.service.d/override.conf:

[Service]
Environment="FAKETIME=2017-10-31 23:00:00"
Environment="DONT_FAKE_MONOTONIC=1"
Environment="LD_PRELOAD=/usr/local/lib/faketime/libfaketimeMT.so.1"

Đừng quên tải lại systemd bằng cách sử dụng `systemctl daemon-reload

Nếu bạn muốn mô phỏng phương thức có System.currentTimeMillis()đối số thì bạn có thể chuyển anyLong()lớp Matchers làm đối số.

PS Tôi có thể chạy trường hợp thử nghiệm của mình thành công bằng cách sử dụng thủ thuật trên và chỉ để chia sẻ thêm chi tiết về thử nghiệm của tôi rằng tôi đang sử dụng khung công tác PowerMock và Mockito.