浅析 Java Thread.join()

Love The Way You Lie 2022-04-14 05:23 142阅读 0赞

一、在研究join的用法之前，先明确两件事情。

1.join方法定义在Thread类中，则调用者必须是一个线程，

例如：

Thread t = new CustomThread();//这里一般是自定义的线程类

t.start();//线程起动

t.join();//此处会抛出InterruptedException异常

2.上面的两行代码也是在一个线程里面执行的。

以上出现了两个线程，一个是我们自定义的线程类，我们实现了run方法，做一些我们需要的工作；另外一个线程，生成我们自定义线程类的对象，然后执行

customThread.start();

customThread.join();

在这种情况下，两个线程的关系是一个线程由另外一个线程生成并起动，所以我们暂且认为第一个线程叫做“子线程”，另外一个线程叫做“主线程”。

二、为什么要用join()方法

主线程生成并起动了子线程，而子线程里要进行大量的耗时的运算(这里可以借鉴下线程的作用)，当主线程处理完其他的事务后，需要用到子线程的处理结果，这个时候就要用到join();方法了。

三、join方法的作用

在网上看到有人说“将两个线程合并”。这样解释我觉得理解起来还更麻烦。不如就借鉴下API里的说法：

“等待该线程终止。”

解释一下，是主线程(我在“一”里已经命名过了)等待子线程的终止。也就是在子线程调用了join()方法后面的代码，只有等到子线程结束了才能执行。(Waits for this thread to die.)

四、用实例来理解

写一个简单的例子来看一下join()的用法，一共三个类：

1.CustomThread 类

2. CustomThread1类

3. JoinTestDemo 类，main方法所在的类。

代码1：

1 ![None.gif][] package  wxhx.csdn2;     
  2 ![ExpandedBlockStart.gif][] /\*\*    
 3![InBlock.gif][] \*     
 4![InBlock.gif][] \* @author bzwm    
 5![InBlock.gif][] \*    
 6![ExpandedBlockEnd.gif][] \*/     
  7 ![ExpandedBlockStart.gif][] class  CustomThread1  extends  Thread  \{     
 8![ExpandedSubBlockStart.gif][]    public CustomThread1() \{     
 9![InBlock.gif][]        super("\[CustomThread1\] Thread");     
10![ExpandedSubBlockEnd.gif][]    \};     
11![ExpandedSubBlockStart.gif][]    public void run() \{     
12![InBlock.gif][]        String threadName = Thread.currentThread().getName();     
13![InBlock.gif][]        System.out.println(threadName \+ " start.");     
14![ExpandedSubBlockStart.gif][]        try \{     
15![ExpandedSubBlockStart.gif][]            for (int i = 0; i < 5; i\++) \{     
16![InBlock.gif][]                System.out.println(threadName \+ " loop at " \+ i);     
17![InBlock.gif][]                Thread.sleep(1000);     
18![ExpandedSubBlockEnd.gif][]            \}     
19![InBlock.gif][]            System.out.println(threadName \+ " end.");     
20![ExpandedSubBlockStart.gif][]        \} catch (Exception e) \{     
21![InBlock.gif][]            System.out.println("Exception from " \+ threadName \+ ".run");     
22![ExpandedSubBlockEnd.gif][]        \}     
23![ExpandedSubBlockEnd.gif][]    \}     
24![ExpandedBlockEnd.gif][]\}      
 25 ![ExpandedBlockStart.gif][] class  CustomThread  extends  Thread  \{     
26![InBlock.gif][]    CustomThread1 t1;     
27![ExpandedSubBlockStart.gif][]    public CustomThread(CustomThread1 t1) \{     
28![InBlock.gif][]        super("\[CustomThread\] Thread");     
29![InBlock.gif][]        this.t1 = t1;     
30![ExpandedSubBlockEnd.gif][]    \}     
31![ExpandedSubBlockStart.gif][]    public void run() \{     
32![InBlock.gif][]        String threadName = Thread.currentThread().getName();     
33![InBlock.gif][]        System.out.println(threadName \+ " start.");     
34![ExpandedSubBlockStart.gif][]        try \{     
35![InBlock.gif][]            t1.join();     
36![InBlock.gif][]            System.out.println(threadName \+ " end.");     
37![ExpandedSubBlockStart.gif][]        \} catch (Exception e) \{     
38![InBlock.gif][]            System.out.println("Exception from " \+ threadName \+ ".run");     
39![ExpandedSubBlockEnd.gif][]        \}     
40![ExpandedSubBlockEnd.gif][]    \}     
41![ExpandedBlockEnd.gif][]\}      
 42 ![ExpandedBlockStart.gif][] public   class  JoinTestDemo  \{     
43![ExpandedSubBlockStart.gif][]    public static void main(String\[\] args) \{     
44![InBlock.gif][]        String threadName = Thread.currentThread().getName();     
45![InBlock.gif][]        System.out.println(threadName \+ " start.");     
46![InBlock.gif][]        CustomThread1 t1 = new CustomThread1();     
47![InBlock.gif][]        CustomThread t = new CustomThread(t1);     
48![ExpandedSubBlockStart.gif][]        try \{     
49![InBlock.gif][]            t1.start();     
50![InBlock.gif][]            Thread.sleep(2000);     
51![InBlock.gif][]            t.start();     
52![InBlock.gif][]            t.join();//在代碼2里，將此處注釋掉     
53![ExpandedSubBlockStart.gif][]        \} catch (Exception e) \{     
54![InBlock.gif][]            System.out.println("Exception from main");     
55![ExpandedSubBlockEnd.gif][]        \}     
56![InBlock.gif][]        System.out.println(threadName \+ " end!");     
57![ExpandedSubBlockEnd.gif][]    \}     
58![ExpandedBlockEnd.gif][]\}

打印结果：

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。

修改一下代码，得到代码2：(这里只写出修改的部分)

1 ![ExpandedBlockStart.gif][] public   class  JoinTestDemo  \{     
 2![ExpandedSubBlockStart.gif][]    public static void main(String\[\] args) \{     
 3![InBlock.gif][]        String threadName = Thread.currentThread().getName();     
 4![InBlock.gif][]        System.out.println(threadName \+ " start.");     
 5![InBlock.gif][]        CustomThread1 t1 = new CustomThread1();     
 6![InBlock.gif][]        CustomThread t = new CustomThread(t1);     
 7![ExpandedSubBlockStart.gif][]        try \{     
 8![InBlock.gif][]            t1.start();     
 9![InBlock.gif][]            Thread.sleep(2000);     
10![InBlock.gif][]            t.start();     
11![InBlock.gif][]//          t.join();//在代碼2里，將此處注釋掉     
12![ExpandedSubBlockStart.gif][]        \} catch (Exception e) \{     
13![InBlock.gif][]            System.out.println("Exception from main");     
14![ExpandedSubBlockEnd.gif][]        \}     
15![InBlock.gif][]        System.out.println(threadName \+ " end!");     
16![ExpandedSubBlockEnd.gif][]    \}     
17![ExpandedBlockEnd.gif][]\}

打印结果：

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

五、从源码看join()方法

在CustomThread的run方法里，执行了t1.join();，进入看一下它的JDK源码：

1 ![ExpandedBlockStart.gif][] public   final   void  join()  throws  InterruptedException  \{     
2![InBlock.gif][]join(0);     
3![ExpandedBlockEnd.gif][]\}

然后进入join(0)方法：

1 ![ExpandedBlockStart.gif][]     /\*\*    
 2![InBlock.gif][]    \* Waits at most <code>millis</code> milliseconds for this thread to     
 3![InBlock.gif][]    \* die. A timeout of <code>0</code> means to wait forever. //注意这句    
 4![InBlock.gif][]    \*    
 5![InBlock.gif][]    \* @param      millis   the time to wait in milliseconds.    
 6![InBlock.gif][]    \* @exception  InterruptedException if another thread has interrupted    
 7![InBlock.gif][]    \*             the current thread.  The <i>interrupted status</i> of the    
 8![InBlock.gif][]    \*             current thread is cleared when this exception is thrown.    
 9![ExpandedBlockEnd.gif][]    \*/     
 10 ![None.gif][]    public   final   synchronized   void  join( long  millis)  // 参数millis为0.      
 11 ![ExpandedBlockStart.gif][]     throws  InterruptedException  \{     
12![InBlock.gif][]long base = System.currentTimeMillis();     
13![InBlock.gif][]long now = 0;     
14![ExpandedSubBlockStart.gif][]if (millis < 0) \{     
15![InBlock.gif][]           throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");     
16![ExpandedSubBlockEnd.gif][]\}     
17![ExpandedSubBlockStart.gif][]if (millis == 0) \{ //进入这个分支     
18![ExpandedSubBlockStart.gif][]    while (isAlive()) \{ //判断本线程是否为活动的。这里的本线程就是t1.     
19![InBlock.gif][]    wait(0);//阻塞     
20![ExpandedSubBlockEnd.gif][]    \}     
21![ExpandedSubBlockStart.gif][]\} else \{     
22![ExpandedSubBlockStart.gif][]    while (isAlive()) \{     
23![InBlock.gif][]    long delay = millis \- now;     
24![ExpandedSubBlockStart.gif][]    if (delay <= 0) \{     
25![InBlock.gif][]        break;     
26![ExpandedSubBlockEnd.gif][]    \}     
27![InBlock.gif][]    wait(delay);     
28![InBlock.gif][]    now = System.currentTimeMillis() \- base;     
29![ExpandedSubBlockEnd.gif][]    \}     
30![ExpandedSubBlockEnd.gif][]\}     
31![ExpandedBlockEnd.gif][]   \}

单纯从代码上看，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，这里就不写代码验证了。

[None.gif]: /images/20220414/ff986ceb02174abda7d43e1bba447c40.png
[ExpandedBlockStart.gif]: /images/20220414/52a61ce694f842ddbb87b35bbd1a7cf1.png
[InBlock.gif]: /images/20220414/7c469f5018214d38b615e801a7289ff0.png
[ExpandedBlockEnd.gif]: /images/20220414/3399d0ceb8594fb883d1b84fcebca67e.png
[ExpandedSubBlockStart.gif]: /images/20220414/e5b445bacf354fbd9064e00edbcb5f5f.png
[ExpandedSubBlockEnd.gif]: /images/20220414/8cd1d688c7864bfd813576991ee0d096.png