Python 奇怪的 datetime.utcnow() 错误

发布于05月25日

考虑以下简单的Python脚本:

$ cat test_utc.py
from datetime import datetime

for i in range(10_000_000):
    first = datetime.utcnow()
    second = datetime.utcnow()

    assert first <= second, f"{first=} {second=} {i=}"

当我像python test_utc.py一样从shell运行它时，它完成了没有错误的操作，正如预期的那样.但是，当我在Docker容器中运行它时，断言失败:

$ docker run -it --rm -v "$PWD":/code -w /code python:3.10.4 python test_utc.py
Traceback (most recent call last):
  File "/code/test_utc.py", line 7, in <module>
    assert first <= second, f"{first=} {second=} {i=}"
AssertionError: first=datetime.datetime(2022, 5, 24, 19, 5, 1, 861308) second=datetime.datetime(2022, 5, 24, 19, 5, 1, 818270) i=1818860

怎么可能呢？

P、一位美国同事报告称，将range参数增加到100_000_000也会使其在mac上的shell中失败(但对我来说不是这样).

推荐答案

utcnow指now指today指fromtimestamp指time，表示:

虽然此函数通常返回非递减值，但如果在两次调用之间设置了系统时钟，则它可以返回比前一次调用更低的值.

utcnow code还显示了time的用法:

def utcnow(cls):
    "Construct a UTC datetime from time.time()."
    t = _time.time()
    return cls.utcfromtimestamp(t)

此类系统时钟更新也是monotonic存在的原因，即:

返回单调时钟的值(以分数秒为单位)，即不能倒转的时钟.时钟不受系统时钟更新的影响.

utcnow没有这样的保证.

你的电脑没有一个完美的时钟，它时不时地通过互联网与更精确的时钟同步，可能会向后调整.参见示例answers here.

看起来Docker让情况变得更糟，参见Docker博客中的示例Addressing Time Drift in Docker Desktop for Mac.摘录:

macOS没有本机容器支持.helper VM有自己的内部时钟，独立于主机的时钟.当两个时钟漂移时，依赖于时间或文件时间戳的命令可能会突然开始表现出不同的行为

最后，当发生向后更新时，您可以增加捕获向后更新的机会.如果一个不是发生在first到second之间，而是发生在second到下一个first之间，你会错过它的！下面的代码修复了该问题，并进行了微优化(包括删除utcnow中间人)，因此它可以更快/更频繁地进行判断:

import time
from itertools import repeat

def function():
    n = 10_000_000
    reps = repeat(1, n)
    now = time.time
    first = now()
    for _ in reps:
        second = now()
        assert first <= second, f"{first=} {second=} i={n - sum(reps)}"
        first = second
function()

Python 奇怪的 datetime.utcnow() 错误

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