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.