深入解析 MySQL 中的时间函数：NOW() 与 SYSDATE() 的奥秘

在 MySQL 中，NOW() 和 SYSDATE() 是两个常用的时间函数，它们都能返回当前时间，但背后的行为逻辑却截然不同。本文将结合 MySQL 8 的源码实现，深入探讨它们的核心区别、适用场景，以及如何通过设计优化性能和保证数据一致性。

一、基础用法与直观区别

1. NOW()：事务的“时间快照”

-- 事务内多次调用 NOW()，返回相同的时间
START TRANSACTION;
SELECT NOW();  -- 返回时间 T1
SELECT SLEEP(2);
SELECT NOW();  -- 仍返回 T1
COMMIT;

特点：

• 在事务或查询开始时记录时间，后续调用均返回该缓存值。
• 确保事务内时间一致性，适合需要原子性操作的场景。

2. SYSDATE()：实时的“系统时钟”

-- 每次调用返回实时时间
SELECT SYSDATE();  -- 返回时间 T1
SELECT SLEEP(2);
SELECT SYSDATE();  -- 返回时间 T1+2

特点：

• 每次调用直接读取操作系统时间，结果随时间推移变化。
• 适合需要精确实时性的场景（如监控日志），但事务中可能导致数据逻辑问题。

二、核心区别与设计原理

1. 事务一致性 vs 实时性

• NOW()
  在查询开始时通过 THD（线程描述符）缓存时间，确保整个事务内所有操作基于同一时间基准。

  // 源码逻辑：从 THD 中获取缓存的查询开始时间
  void THD::set_time() {
    start_utime = my_micro_time();  // 记录系统时间到线程上下文
  }

• SYSDATE()
  每次调用均触发系统调用（如 gettimeofday()），获取实时时间。

  // 源码逻辑：直接读取系统时间
  bool Item_func_sysdate_local::get_date(MYSQL_TIME *now_time) {
    const ulonglong tmp = my_micro_time();  // 实时获取系统时间
    thd->time_zone()->gmt_sec_to_TIME(now_time, tmp / 1000000);
  }

2. 性能开销

• NOW()
  缓存机制减少系统调用，性能更高。
  适用场景：高频查询、事务处理。

• SYSDATE()
  频繁系统调用增加 CPU 开销。
  适用场景：低频但需要高精度实时性的操作。

3. 时间精度控制

两者均支持指定小数位数（如 NOW(3) 返回毫秒级时间），但实现方式不同：

• NOW(n)：从缓存的微秒时间戳截断到指定精度。

  // 源码逻辑：截断微秒部分
  my_timeval THD::query_start_timeval_trunc(uint8 decimals) {
    my_timeval tv = {start_time.tv_sec, start_time.tv_usec};
    timeval_trunc(&tv, decimals);  // 如 decimals=3 → 保留毫秒
    return tv;
  }

• SYSDATE(n)：直接获取实时时间并截断。

三、源码解析：时间如何被缓存和传递？

1. NOW() 的时间缓存机制

• 步骤 1：查询初始化
  执行 SQL 前，调用 THD::set_time() 记录时间到线程上下文。

  // sql/sql_class.cc
  void THD::set_time() {
    start_utime = my_micro_time();  // 微秒级时间戳
    my_micro_time_to_timeval(start_utime, &start_time);  // 转为 timeval 结构
  }

• 步骤 2：调用 NOW()
  从 THD 中读取缓存的 start_time，生成格式化时间。

  // sql/item_timefunc.cc
  longlong Item_func_now::val_date_temporal() {
    MYSQL_TIME_cache tm;
    tm.set_datetime(thd->query_start_timeval_trunc(decimals), decimals, time_zone());
    return tm.val_packed();
  }

2. SYSDATE() 的实时获取

• 每次调用执行系统调用，无缓存：

  // sql/item_timefunc.cc
  bool Item_func_sysdate_local::get_date(MYSQL_TIME *now_time) {
    const ulonglong tmp = my_micro_time();  // 实时获取时间
    thd->time_zone()->gmt_sec_to_TIME(now_time, tmp / 1000000);
  }

四、如何选择：NOW() 还是 SYSDATE()？

1. 事务场景

• 使用 NOW()
  确保事务内时间一致，例如订单创建时间、批量数据处理。

  INSERT INTO orders (create_time, ...) 
  VALUES (NOW(), ...);  -- 同一事务内所有订单的 create_time 相同

• 避免 SYSDATE()
  可能导致时间跳跃，破坏事务原子性。

2. 监控与审计

• 使用 SYSDATE()
  记录操作发生的精确时间，如登录日志、安全审计。

  INSERT INTO access_log (event_time, ...) 
  VALUES (SYSDATE(), ...);  -- 记录实时操作时间

3. 高并发场景

• 优先 NOW()
  减少系统调用，提升性能。

五、总结

理解 NOW() 和 SYSDATE() 的区别，能够帮助开发者根据场景选择更合适的函数，从而优化系统性能并避免潜在逻辑错误。MySQL 通过缓存机制和实时获取的平衡设计，为不同需求提供了灵活的时间处理方案。

最后的小测试：
尝试在事务中混用 NOW() 和 SYSDATE()，观察结果差异。例如：

START TRANSACTION;
SELECT NOW(), SYSDATE(), SLEEP(2);
SELECT NOW(), SYSDATE();
COMMIT;

你会发现：NOW() 保持不变，而 SYSDATE() 随时间推移递增！这就是 MySQL 时间处理的精妙之处。