Java多线程中join方法的理解 - faunjoe88
Java多线程中join方法的理解
2017-11-25 22:31
faunjoe88
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thread.Join把指定的线程加入到当前线程，可以将两个交替执行的线程合并为顺序执行的线程。
比如在线程B中调用了线程A的Join()方法，直到线程A执行完毕后，才会继续执行线程B。
t.join(); //使调用线程 t 在此之前执行完毕。
t.join(1000); //等待 t 线程，等待时间是1000毫秒
先上一段JDK中代码：
1 /**2 * Waits at most <code>millis</code> milliseconds for this thread to
3 * die. A timeout of <code>0</code> means to wait forever.
4 */
5 //此处A timeout of 0 means to wait forever 字面意思是永远等待，其实是等到t结束后。
6 public final synchronized void join(long millis) throws InterruptedException {
7 long base = System.currentTimeMillis();
8 long now = 0;
9
10 if (millis < 0) {
11 throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");
12 }
13
14 if (millis == 0) {
15 while (isAlive()) {
16 wait(0);
17 }
18 } else {
19 while (isAlive()) {
20 long delay = millis - now;
21 if (delay <= 0) {
22 break;
23 }
24 wait(delay);
25 now = System.currentTimeMillis() - base;
26 }
27 }
28 }
从代码上看，如果线程被生成了，但还未被起动，调用它的 join() 方法是没有作用的，将直接继续向下执行
Join方法实现是通过wait（小提示：Object 提供的方法）。 当main线程调用t.join时候，main线程会获得线程对象t的锁（wait 意味着拿到该对象的锁),调用该对象的wait(等待时间)，直到该对象唤醒main线程 ，比如退出后。这就意味着main 线程调用t.join时，必须能够拿到线程t对象的锁
Example1：
1 public class JoinTest implements Runnable{ 2
3 public static int a = 0;
4
5 public void run() {
6 for (int k = 0; k < 5; k++) {
7 a = a + 1;
8 }
9 }
10
11 public static void main(String[] args) throws Exception {
12 Runnable r = new JoinTest();
13 Thread t = new Thread(r);
14 t.start();
15 System.out.println(a);
16 }
17 }
请 问程序的输出结果是5吗？答案是：有可能。其实你很难遇到输出5的时候，通常情况下都不是5。
当然这也和机器有严重的关系。为什么呢？我的解释是当主线程 main方法执行System.out.println(a);这条语句时，线程还没有真正开始运行，或许正在为它分配资源准备运行。
因为为线程分配资源需要时间，而main方法执行完t.start()方法后继续往下执行System.out.println(a);,这个时候得到的结果是a还没有被 改变的值0 。
怎样才能让输出结果为5！其实很简单，join() 方法提供了这种功能。join() 方法，它能够使调用该方法的线程在此之前执行完毕。
1 public static void main(String[] args) throws Exception {2 Runnable r = new JoinTest();
3 Thread t = new Thread(r);
4 t.start();
5 t.join(); //加入join()
6 System.out.println(a);
7 }
这个时候，程序输入结果始终为5。
为
了证明如果不使用t.join()方法，主线程main方法的System.out.println(a);语句将抢先执行，我们可以在main方法中加入一个循环，这个循环用来延长main方法执行的时间，循环次数将严重取决于机器性能。如果循环次数得当，我们也可以看到a的输出结果是5。
1 public static void main(String[] args) throws Exception { 2 Runnable r = new JoinTest();
3 Thread t = new Thread(r);
4 t.start();
5 //t.join(); //加入join()
6 /*
7 注意循环体内一定要有实际执行语句，否则编译器或JVM可能优化掉你的这段代码，视这段代
8 码为无效。
9 */
10 for (int i=0; i<300; i++) {
11 System.out.print(i);
12 }
13 System.out.println();
14 System.out.println(a);
15 }
Example2：join(n)
1 class RunnableImpl implements Runnable { 2
3 public void run() {
4 try {
5 System.out.println("Begin sleep");
6 Thread.sleep(1000);
7 System.out.println("End sleep");
8 } catch (InterruptedException e) {
9 e.printStackTrace();
10 }
11
12 }
13 }
1 public class JoinTest{ 2
3 public static void main(String[] args) {
4 Thread t = new Thread(new RunnableImpl());
5 t.start();
6 try {
7 t.join(1000);
8 System.out.println("joinFinish");
9 } catch (InterruptedException e) {
10 e.printStackTrace();
11 }
12 }
13 }
结果是：
Begin sleep
End sleep
joinFinish
明白了吧，当main线程调用t.join时，main线程等待t线程，等待时间是1000，如果t线程Sleep 2000呢
1 class RunnableImpl implements Runnable { 2
3 public void run() {
4 try {
5 System.out.println("Begin sleep");
6 Thread.sleep(2000); //原来为1000
7 System.out.println("End sleep");
8 } catch (InterruptedException e) {
9 e.printStackTrace();
10 }
11
12 }
13 }
结果是：
Begin sleep
joinFinish
End sleep
也就是说main线程只等1000毫秒，不管T什么时候结束.
参考：http://blog.csdn.net/FG2006/archive/2011/05/04/6393768.aspx
Example3：
1 class CustomThread1 extends Thread { 2
3 public void run() {
4 String threadName = Thread.currentThread().getName();
5 System.out.println(threadName + " start.");
6 try {
7 for (int i = 0; i < 5; i++) {
8 System.out.println(threadName + " loop at " + i);
9 Thread.sleep(1000);
10 }
11 System.out.println(threadName + " end.");
12 } catch (Exception e) {
13 System.out.println("Exception from " + threadName + ".run");
14 }
15 }
16 }
17
18 class CustomThread extends Thread {
19 CustomThread1 t1;
20 public CustomThread(CustomThread1 t1) {
21 this.t1 = t1;
22 }
23 public void run() {
24 String threadName = Thread.currentThread().getName();
25 System.out.println(threadName + " start.");
26 try {
27 t1.join();
28 System.out.println(threadName + " end.");
29 } catch (Exception e) {
30 System.out.println("Exception from " + threadName + ".run");
31 }
32 }
33 }
34
35 public class JoinTestDemo {
36
37 public static void main(String[] args) {
38 String threadName = Thread.currentThread().getName();
39 System.out.println(threadName + " start.");
40 CustomThread1 t1 = new CustomThread1();
41 CustomThread t = new CustomThread(t1);
42 try {
43 t1.start();
44 Thread.sleep(2000);
45 t.start();
46 t.join(); //在代碼2里，將此處注釋掉
47 } catch (Exception e) {
48 System.out.println("Exception from main");
49 }
50 System.out.println(threadName + " end!");
51 }
52 }
结果：
main start. //main方法所在的线程起动，但没有马上结束，因为调用t.join();，所以要等到t结束了，此线程才能向下执行。
[CustomThread1] Thread start. //线程CustomThread1起动
[CustomThread1] Thread loop at 0 //线程CustomThread1执行
[CustomThread1] Thread loop at 1 //线程CustomThread1执行
[CustomThread] Thread start. //线程CustomThread起动，但没有马上结束，因为调用t1.join();，所以要等到t1结束了，此线程才能向下执行。
[CustomThread1] Thread loop at 2 //线程CustomThread1继续执行
[CustomThread1] Thread loop at 3 //线程CustomThread1继续执行
[CustomThread1] Thread loop at 4 //线程CustomThread1继续执行
[CustomThread1] Thread end. //线程CustomThread1结束了
[CustomThread] Thread end. // 线程CustomThread在t1.join();阻塞处起动，向下继续执行的结果
main end! //线程CustomThread结束，此线程在t.join();阻塞处起动，向下继续执行的结果。
将上例中的join注释掉：
1 public class JoinTestDemo { 2 public static void main(String[] args) {
3 String threadName = Thread.currentThread().getName();
4 System.out.println(threadName + " start.");
5 CustomThread1 t1 = new CustomThread1();
6 CustomThread t = new CustomThread(t1);
7 try {
8 t1.start();
9 Thread.sleep(2000);
10 t.start();
11 //t.join();
12 } catch (Exception e) {
13 System.out.println("Exception from main");
14 }
15 System.out.println(threadName + " end!");
16 }
17 }
结果：
main start. // main方法所在的线程起动，但没有马上结束，这里并不是因为join方法，而是因为Thread.sleep(2000);
[CustomThread1] Thread start. //线程CustomThread1起动
[CustomThread1] Thread loop at 0 //线程CustomThread1执行
[CustomThread1] Thread loop at 1 //线程CustomThread1执行
main end! // Thread.sleep(2000);结束，虽然在线程CustomThread执行了t1.join();，但这并不会影响到其他线程(这里main方法所在的线程)。
[CustomThread] Thread start. //线程CustomThread起动，但没有马上结束，因为调用t1.join();，所以要等到t1结束了，此线程才能向下执行。
[CustomThread1] Thread loop at 2 //线程CustomThread1继续执行
[CustomThread1] Thread loop at 3 //线程CustomThread1继续执行
[CustomThread1] Thread loop at 4 //线程CustomThread1继续执行
[CustomThread1] Thread end. //线程CustomThread1结束了
[CustomThread] Thread end. // 线程CustomThread在t1.join();阻塞处起动，向下继续执行的结果
本例参考：http://blog.csdn.net/bzwm/archive/2009/02/12/3881392.aspx
Example4 ：
main 线程调用t.join时，必须能够拿到线程t对象的锁，如果拿不到它是无法wait的 ，刚开的例子t.join(1000)不是说明了main线程等待1 秒，
如果在它等待之前，其他线程获取了t对象的锁，它等待时间可不就是1毫秒了 。
1 class RunnableImpl implements Runnable { 2
3 public void run() {
4 try {
5 System.out.println("Begin sleep");
6 Thread.sleep(2000);
7 System.out.println("End sleep");
8 } catch (InterruptedException e) {
9 e.printStackTrace();
10 }
11 }
12 }
1 class ThreadTest extends Thread { 2
3 Thread thread;
4
5 public ThreadTest(Thread thread) {
6 this.thread = thread;
7 }
8
9 @Override
10 public void run() {
11 synchronized (thread) {
12 System.out.println("getObjectLock");
13 try {
14 Thread.sleep(9000);
15 } catch (InterruptedException ex) {
16 ex.printStackTrace();
17 }
18 System.out.println("ReleaseObjectLock");
19 }
20 }
21 }
1 public class JoinTest { 2 public static void main(String[] args) {
3 Thread t = new Thread(new RunnableImpl());
4 new ThreadTest(t).start();
5 t.start();
6 try {
7 t.join();
8 System.out.println("joinFinish");
9 } catch (InterruptedException e) {
10 e.printStackTrace();
11 }
12 }
13 }
结果：
getObjectLock
Begin sleep
End sleep
ReleaseObjectLock
joinFinish
在main方法中
通过new
ThreadTest(t).start()实例化
ThreadTest
线程对象， 它
通过
synchronized
(thread)
，获取线程对象t的锁，并Sleep（9000）后释放，这就意味着，即使main方法t.join(1000)等待一秒钟，它必须等待ThreadTest
线程释放t锁后才能进入wait方法中，它实际等待时间是9000+1000ms。
例子参考Example2来源.
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