NanoClock.java
001 /*
002  * Java Genetic Algorithm Library (jenetics-8.0.0).
003  * Copyright (c) 2007-2024 Franz Wilhelmstötter
004  *
005  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
006  * you may not use this file except in compliance with the License.
007  * You may obtain a copy of the License at
008  *
009  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
010  *
011  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
012  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
013  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
014  * See the License for the specific language governing permissions and
015  * limitations under the License.
016  *
017  * Author:
018  *    Franz Wilhelmstötter (franz.wilhelmstoetter@gmail.com)
019  */
020 package io.jenetics.util;
021 
022 import static java.util.Objects.requireNonNull;
023 
024 import java.io.Serial;
025 import java.io.Serializable;
026 import java.time.Clock;
027 import java.time.Instant;
028 import java.time.ZoneId;
029 import java.time.ZoneOffset;
030 
031 /**
032  * Clock implementation with <i>nano</i> second precision.
033  *
034  @author <a href="mailto:franz.wilhelmstoetter@gmail.com">Franz Wilhelmstötter</a>
035  @since 3.1
036  @version 3.1
037  */
038 public final class NanoClock extends Clock implements Serializable {
039 
040     @Serial
041     private static final long serialVersionUID = 1L;
042 
043     private static final long EPOCH_NANOS = System.currentTimeMillis()*1_000_000;
044     private static final long NANO_START = System.nanoTime();
045     private static final long OFFSET_NANOS = EPOCH_NANOS - NANO_START;
046 
047     private static final NanoClock UTC_INSTANCE = new NanoClock(ZoneOffset.UTC);
048 
049     private static final NanoClock DEFAULT_INSTANCE =
050         new NanoClock(ZoneId.systemDefault());
051 
052     /**
053      * These constants hold the number of nanoseconds of one second.
054      */
055     public static final long NANOS_PER_SECOND = 1_000_000_000;
056 
057     private final ZoneId _zone;
058 
059     private NanoClock(final ZoneId zone)  {
060         _zone = requireNonNull(zone, "zone");
061     }
062 
063     @Override
064     public ZoneId getZone() {
065         return _zone;
066     }
067 
068     @Override
069     public NanoClock withZone(final ZoneId zone) {
070         return zone.equals(_zonethis new NanoClock(zone);
071     }
072 
073     @Override
074     public long millis() {
075         return System.currentTimeMillis();
076     }
077 
078     /**
079      * This returns the nanosecond-based instant, measured from
080      * 1970-01-01T00:00Z (UTC). This method will return valid values till the
081      * year 2262.
082      *
083      @return the nanosecond-based instant, measured from 1970-01-01T00:00Z (UTC)
084      */
085     public long nanos() {
086         return System.nanoTime() + OFFSET_NANOS;
087     }
088 
089     @Override
090     public Instant instant() {
091         final long now = nanos();
092         return Instant.ofEpochSecond(now/NANOS_PER_SECOND, now%NANOS_PER_SECOND);
093     }
094 
095     @Override
096     public int hashCode() {
097         return _zone.hashCode() 11;
098     }
099 
100     @Override
101     public boolean equals(final Object obj) {
102         return obj == this ||
103             obj instanceof NanoClock other &&
104             other._zone.equals(_zone);
105     }
106 
107     @Override
108     public String toString() {
109         return "NanoClock[" + _zone + "]";
110     }
111 
112     /**
113      * This clock is based on the <i>nano</i> system clock. It uses
114      {@link System#nanoTime()} resolution
115      <p>
116      * Conversion from instant to date or time uses the specified time-zone.
117      <p>
118      * The returned implementation is immutable, thread-safe and
119      * {@code Serializable}.
120      *
121      @param zone  the time-zone to use to convert the instant to date-time
122      @return a clock that uses the best available system clock in the
123      *         specified zone
124      @throws java.lang.NullPointerException if the given {@code zone} is
125      *         {@code null}
126      */
127     public static NanoClock system(final ZoneId zone) {
128         return new NanoClock(zone);
129     }
130 
131     /**
132      * This clock is based on the <i>nano</i> system clock. It uses
133      {@link System#nanoTime()} resolution
134      <p>
135      * Conversion from instant to date or time uses the specified time-zone.
136      <p>
137      * The returned implementation is immutable, thread-safe and
138      * {@code Serializable}.
139      *
140      @return a clock that uses the best available system clock in the
141      *         UTC zone
142      @throws java.lang.NullPointerException if the given {@code zone} is
143      *         {@code null}
144      */
145     public static NanoClock systemUTC() {
146         return UTC_INSTANCE;
147     }
148 
149     /**
150      * This clock is based on the <i>nano</i> system clock. It uses
151      {@link System#nanoTime()} resolution
152      <p>
153      * Conversion from instant to date or time uses the specified time-zone.
154      <p>
155      * The returned implementation is immutable, thread-safe and
156      * {@code Serializable}.
157      *
158      @return a clock that uses the best available system clock in the
159      *         default zone
160      @throws java.lang.NullPointerException if the given {@code zone} is
161      *         {@code null}
162      */
163     public static NanoClock systemDefaultZone() {
164         return DEFAULT_INSTANCE;
165     }
166 
167 }