iOS时间戳杂谈

在iOS中我们经常需要使用到时间戳，但在iOS下获取“时间”的方法有很多。不过总的来说，我们可以在iOS中获取的时间戳主要有两类----绝对时间与相对时间。下面将总结一下这些方法之间的关系。

绝对时间是指那些以固定时间为参考系的时间戳。

常用的有Foundation框架中的
[[NSDate date] timeIntervalSinceReferenceDate];
以及CoreFoundation框架中的
CFAbsoluteTimeGetCurrent();

上述两种方法是等价的，所参考的起始时间都是世界时间（UTC）2001年1月1日凌晨，所返回的double类型的结果都是从参考时间至今经过的秒数。

除了刚才提到的参考时间，还有以世界时间（UTC）1970年1月1日凌晨为参考系的
[[NSDate date] timeIntervalSince1970];

由于参考系是固定的，显然每次通过这些方法获取的时间戳都将是不同的。但绝对不变的参考系并不意味着绝对可靠的结果，实际上当用户手动改变了设备上的系统时间后，基于系统时钟的上述方法返回的结果也会一同改变。

假如我们想获取一种不会被用户手动修改而影响的时间戳，该怎么办？答案是相对时间。

相对时间是指以非固定时间为参考系返回的时间戳

常用的有Foundation框架中的
[[NSProcessInfo processInfo] systemUptime];
和QuartzCore框架中的
CACurrentMediaTime();

上面两种方法获取到的都是设备自最近一次启动至今经过的时间戳。 CFAbsoluteTimeGetCurrent() 方法调用底层的 mach_absolute_time() 方法后将结果转换成秒返回。该结果是设备自最近一次启动至今经过的时间，不随系统时间改变而改变，但当设备重启后，该方法返回的结果也会重置。

两类时间戳都有各自的特点：
绝对时间参考固定的时间点返回时间戳但结果会受系统时钟的影响；
相对时间在设备不重启的情况下总能正确返回某一时间段内流逝的时间；
所以具体要使用哪种方法获取时间戳需要结合不同的需求场景去选择。

获取到了时间戳，也许我们需要利用它来转换为时间并以一定的格式去展示，NSDate转NSString的方法网上有很多，在这里就不再叙述。需要注意的一点是，获取到绝对时间戳是以世界时间（UTC）为准的，NSDate中保存的日期也是以世界时间（UTC）为准的，所以在通过NSDateFormatter转换为NSString的时候一定要注意当前的时区。

如果App本身对获取的时间精度要求很高，还是直接通过网络从服务器获取时间戳会比较保险。当网络可用时，直接从服务器获取；网络不可用时，且设备没有被重启过，可以根据上一次获取服务器时间戳的时刻到此时的时间差来推算出正确的时间。

all-in-the-timing-keeping-track-of-time-passed-on-ios

NTP，是 Net Time Protocol 的缩写，意即网络时间协议。
NTP是在分组交换、延迟时间可变的数据网络上进行时钟同步的网络协议。
NTP由特拉华大学(University of Delaware)的David L Mills设计。
说起来它的历史相当长了，自1985年以来，NTP是目前仍在使用的最古老的互联网协议之一。

NTP 只考虑 UTC 时间，不考虑时区，不考虑夏令时等。

NTP使用UDP，端口123。

NTP使用一种树状的，半分层的时间源系统。每一层叫做 stratum (见下图)。每个 stratum 都有一个编号，从0开始，最大到15，16被用来标记设备未同步。

一般情况下，第 n+1 层 stratum 从第 n 层同步时间。

图来自 WikiPedia

时间计算方式参考下图，

时间偏移“θ”定义为：

往返延迟“δ”为：

其中：

t0 是请求数据包传输的客户端时间戳，
t1 是请求数据包回复的服务器时间戳，
t2 是响应数据包传输的服务器时间戳，
t3 是响应数据包回复的客户端时间戳。

图来自 WikiPedia

别着急，下面我们看看这个值是如何计算出来的，小学数学知识就够了。

t1,t2是属于同一个时钟的，因此它们的差值是有意义的，同理，t3,t0的差值也是有意义的。
t3 - t0 是数据包传输的全部时间，服务器处理的时间是 t2 - t1 , 那么 往返 网络传输时间就是

δ=(t3 - t0) - (t2 - t1) ,这个应该没问题吧？(有问题请面壁思考1分钟