Java多线程中join方法的理解

川长思鸟来 2022-05-30 01:10 253阅读 0赞

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：

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：**

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。

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。

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][http_agio.iteye.com_blog_210600]

**Example2：join(n)**

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();
            }
    
        }
    }

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

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][http_blog.csdn.net_FG2006_archive_2011_05_04_6393768.aspx]

**Example3：**

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：

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][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 。

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();
            }
        }
    }

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");
            }
        }
    }

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.

[http_agio.iteye.com_blog_210600]: http://agio.iteye.com/blog/210600
[http_blog.csdn.net_FG2006_archive_2011_05_04_6393768.aspx]: http://blog.csdn.net/FG2006/archive/2011/05/04/6393768.aspx
[http_blog.csdn.net_bzwm_archive_2009_02_12_3881392.aspx]: http://blog.csdn.net/bzwm/archive/2009/02/12/3881392.aspx