時間的概念

時間是線性的 均勻的, 同一時刻, 只有一個絕對只有一個時間值存在, 而時區(qū)的劃分 只是為了方便而已

GMT(Greenwich Mean Time)

在狹義的范圍下 時間的變化是勻速的, 為了描述時間, 我們也需要找到一個值,它的變化時均勻的, 最終選擇了太陽 按照太陽在一天當中所處的位置來描述當前時間, 但不同的地區(qū)太陽的位置并不一樣, 后來不同地區(qū)的文化為了交流方便, 選取了一個公共的大家認可的地方, 以這個地方太陽的位置來作參考, 最后選擇的是英國倫敦的格林尼治天文臺所在地，以格林尼治的時間作為公共時間，也就是我們所說的GMT時間

UTC(Coordinated Universal Time)

太陽所處的位置變化跟地球的自轉(zhuǎn)相關(guān)，過去人們認為地球自轉(zhuǎn)的速率是恒定的，但在1960年這一認知被推翻了，人們發(fā)現(xiàn)地球自轉(zhuǎn)的速率正變得越來越慢，而時間前進的速率還是恒定的，所以GMT不再被認為可以用來精準的描述時間了。

我們需要繼續(xù)尋找一個勻速前進的值。抬頭看天是我們從宏觀方向去尋找答案，科技的發(fā)展讓我們在微觀方面取得了更深的認識，于是有聰明人根據(jù)微觀粒子原子的物理屬性，建立了原子鐘，以這種原子鐘來衡量時間的變化，原子鐘50億年才會誤差1秒，這種精讀已經(jīng)遠勝于GMT了。這個原子鐘所反映的時間，也就是我們現(xiàn)在所使用的UTC（Coordinated Universal Time ）標準時間。

NSDate

NSDate對象描述的是時間線上的一個絕對的值，和時區(qū)和文化無關(guān)，它參考的值是：以UTC為標準的，2001年一月一日00：00：00這一刻的時間絕對值。
這里有個概念很重要，我們用編程語言描述時間的時候，都是以一個時間線上的絕對值為參考點，參考點再加上偏移量（以秒或者毫秒，微秒，納秒為單位）來描述另外的時間點。

理解了這一點，再看NSDate的一些API調(diào)用就非常清楚了，比如：

NSDate* date = [NSDate date];
NSLog(@"current date: %@", date);
NSLog(@"current date interval: %f", [date timeIntervalSinceReferenceDate]);

NSDate和市區(qū)和文化無關(guān)，所以要展示具體格式的時間，我們需要NSDateFormatter和NSTimeZone的輔助。

另外關(guān)于NSDate最重要的一點是：NSDate是受手機系統(tǒng)時間控制的。也就是說，當你修改了手機上的時間顯示，NSDate獲取當前時間的輸出也會隨之改變。在我們做App的時候，明白這一點，就知道NSDate并不可靠，因為用戶可能會修改它的值。

CFAbsoluteTimeGetCurrent()

CFAbsoluteTimeGetCurrent()的概念和NSDate非常相似，只不過參考點是：以GMT為標準的，2001年一月一日00：00：00這一刻的時間絕對值。

同樣CFAbsoluteTimeGetCurrent()也會跟著當前設(shè)備的系統(tǒng)時間一起變化，也可能會被用戶修改。

gettimeofday

struct timeval now;
struct timezone tz;
gettimeofday(&now, &tz);
NSLog(@"gettimeofday: %ld", now.tv_sec);

使用gettimeofday獲得的值是Unix time。Unix time又是什么呢？

Unix time是以UTC 1970年1月1號 00：00：00為基準時間，當前時間距離基準點偏移的秒數(shù)。上述API返回的值是1481266031，表示當前時間距離UTC 1970年1月1號 00：00：00一共過了1481266031秒。
NSDate也有一個API能返回Unix time

NSDate* date = [NSDate date];
NSLog(@"timeIntervalSince1970: %f", [date timeIntervalSince1970]);

gettimeofday和NSDate，CFAbsoluteTimeGetCurrent()一樣，都是受當前設(shè)備的系統(tǒng)時間影響。只不過是參考的時間基準點不一樣而已。我們和服務(wù)器通訊的時候一般使用Unix time。

mach_absolute_time()

前面提到我們需要找到一個均勻變化的屬性值來描述時間，而在我們的iPhone上剛好有一個這樣的值存在，就是CPU的時鐘周期數(shù)（ticks）。這個tick的數(shù)值可以用來描述時間，而mach_absolute_time()返回的就是CPU已經(jīng)運行的tick的數(shù)量。將這個tick數(shù)經(jīng)過一定的轉(zhuǎn)換就可以變成秒數(shù)，或者納秒數(shù)，這樣就和時間直接關(guān)聯(lián)了。

不過這個tick數(shù)，在每次手機重啟之后，會重新開始計數(shù)，而且iPhone鎖屏進入休眠之后tick也會暫停計數(shù)。

mach_absolute_time()不會受系統(tǒng)時間影響，只受設(shè)備重啟和休眠行為影響。

CACurrentMediaTime()

CACurrentMediaTime()就是將上面mach_absolute_time()的CPU tick數(shù)轉(zhuǎn)化成秒數(shù)的結(jié)果。以下代碼：

double mediaTime = CACurrentMediaTime();
NSLog(@"CACurrentMediaTime: %f", mediaTime);

返回的就是開機后設(shè)備一共運行了(設(shè)備休眠不統(tǒng)計在內(nèi))多少秒，另一個API也能返回相同的值：

NSTimeInterval systemUptime = [[NSProcessInfo processInfo] systemUptime];
NSLog(@"systemUptime: %f", systemUptime);

CACurrentMediaTime()也不會受系統(tǒng)時間影響，只受設(shè)備重啟和休眠行為影響。

sysctl

iOS系統(tǒng)記錄了上次設(shè)備重啟的時間. 可以通過如下API調(diào)用獲取:

#include <sys/sysctl.h>

- (long)bootTime
{
    int mib[2];
    size_t size;
    struct timeval  boottime;
    
    mib[0] = CTL_KERN;
    mib[1] = KERN_BOOTTIME;
    size = sizeof(boottime);
    if (sysctl(mib, MIB_SIZE, &boottime, &size, NULL, 0) != -1)
    {
        return boottime.tv_sec;
    }
    return 0;
}

返回的值是上次設(shè)備重啟的Unix time。

這個API返回的值也會受系統(tǒng)時間影響，用戶如果修改時間，值也會隨著變化。