Java多线程中join方法的理解

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Java多线程中join方法的理解

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：

Java代码


/**

* Waits at most <code>millis</code> milliseconds for this thread to

* die. A timeout of <code>0</code> means to wait forever.

*/

//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。

public final synchronized void join(long millis) throws InterruptedException {

long base = System.currentTimeMillis();

long now = 0;

if (millis < 0) {

throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");

}

if (millis == 0) {

while (isAlive()) {

wait(0);

}

} else {

while (isAlive()) {

long delay = millis - now;

if (delay <= 0) {

break;

}

wait(delay);

now = System.currentTimeMillis() - base;

}

}

}

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：

Java代码


public class JoinTest implements Runnable{

public static int a = 0;

public void run() {

for (int k = 0; k < 5; k++) {

a = a + 1;

}

}

public static void main(String[] args) throws Exception {

Runnable r = new JoinTest();

Thread t = new Thread(r);

t.start();

System.out.println(a);

}

}

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。

Java代码


public static void main(String[] args) throws Exception {

Runnable r = new JoinTest();

Thread t = new Thread(r);

t.start();

t.join(); //加入join()

System.out.println(a);

}

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。

Java代码


public static void main(String[] args) throws Exception {

Runnable r = new JoinTest();

Thread t = new Thread(r);

t.start();

//t.join(); //加入join()

/*

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

码为无效。

*/

for (int i=0; i<300; i++) {

System.out.print(i);

}

System.out.println();

System.out.println(a);

}

经自己测试，最后a一直是5.

本例参考：http://agio.iteye.com/blog/210600

Example2：join(n)

Java代码


class RunnableImpl implements Runnable {

public void run() {

try {

System.out.println("Begin sleep");

Thread.sleep(1000);

System.out.println("End sleep");

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

Java代码


public class JoinTest{

public static void main(String[] args) {

Thread t = new Thread(new RunnableImpl());

t.start();

try {

t.join(1000);

System.out.println("joinFinish");

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

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

Java代码


class RunnableImpl implements Runnable {

public void run() {

try {

System.out.println("Begin sleep");

Thread.sleep(2000); //原来为1000

System.out.println("End sleep");

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

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：

Java代码


class CustomThread1 extends Thread {

public void run() {

String threadName = Thread.currentThread().getName();

System.out.println(threadName + " start.");

try {

for (int i = 0; i < 5; i++) {

System.out.println(threadName + " loop at " + i);

Thread.sleep(1000);

}

System.out.println(threadName + " end.");

} catch (Exception e) {

System.out.println("Exception from " + threadName + ".run");

}

}

}

class CustomThread extends Thread {

CustomThread1 t1;

public CustomThread(CustomThread1 t1) {

this.t1 = t1;

}

public void run() {

String threadName = Thread.currentThread().getName();

System.out.println(threadName + " start.");

try {

t1.join();

System.out.println(threadName + " end.");

} catch (Exception e) {

System.out.println("Exception from " + threadName + ".run");

}

}

}

public class JoinTestDemo {

public static void main(String[] args) {

String threadName = Thread.currentThread().getName();

System.out.println(threadName + " start.");

CustomThread1 t1 = new CustomThread1();

CustomThread t = new CustomThread(t1);

try {

t1.start();

Thread.sleep(2000);

t.start();

t.join(); //在代碼2里，將此處注釋掉

} catch (Exception e) {

System.out.println("Exception from main");

}

System.out.println(threadName + " end!");

}

}

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：

Java代码


public class JoinTestDemo {

public static void main(String[] args) {

String threadName = Thread.currentThread().getName();

System.out.println(threadName + " start.");

CustomThread1 t1 = new CustomThread1();

CustomThread t = new CustomThread(t1);

try {

t1.start();

Thread.sleep(2000);

t.start();

//t.join();

} catch (Exception e) {

System.out.println("Exception from main");

}

System.out.println(threadName + " end!");

}

}

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 。

Java代码


class RunnableImpl implements Runnable {

public void run() {

try {

System.out.println("Begin sleep");

Thread.sleep(2000);

System.out.println("End sleep");

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

Java代码


class ThreadTest extends Thread {

Thread thread;

public ThreadTest(Thread thread) {

this.thread = thread;

}

@Override

public void run() {

synchronized (thread) {

System.out.println("getObjectLock");

try {

Thread.sleep(9000);

} catch (InterruptedException ex) {

ex.printStackTrace();

}

System.out.println("ReleaseObjectLock");

}

}

}

Java代码


public class JoinTest {

public static void main(String[] args) {

Thread t = new Thread(new RunnableImpl());

new ThreadTest(t).start();

t.start();

try {

t.join();

System.out.println("joinFinish");

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

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.