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   收藏代码
  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.         if (millis < 0) {
  10.             throw new IllegalArgumentException(“timeout value is negative”);
  11.         }
  12.         if (millis == 0) {
  13.             while (isAlive()) {
  14.                 wait(0);
  15.             }
  16.         } else {
  17.             while (isAlive()) {
  18.                 long delay = millis – now;
  19.                 if (delay <= 0) {
  20.                     break;
  21.                 }
  22.                 wait(delay);
  23.                 now = System.currentTimeMillis() – base;
  24.             }
  25.         }
  26.     }

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:

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  1. public class JoinTest implements Runnable{
  2.     public static int a = 0;
  3.     public void run() {
  4.         for (int k = 0; k < 5; k++) {
  5.             a = a + 1;
  6.         }
  7.     }
  8.     public static void main(String[] args) throws Exception {
  9.         Runnable r = new JoinTest();
  10.         Thread t = new Thread(r);
  11.         t.start();
  12.         System.out.println(a);
  13.     }
  14. }

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。

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  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。

Java代码   收藏代码
  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.     }

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)

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  1. class RunnableImpl implements Runnable {
  2.     public void run() {
  3.         try {
  4.             System.out.println(“Begin sleep”);
  5.             Thread.sleep(1000);
  6.            System.out.println(“End sleep”);
  7.         } catch (InterruptedException e) {
  8.             e.printStackTrace();
  9.         }
  10.     }
  11. }
Java代码   收藏代码
  1. public class JoinTest{
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         Thread t = new Thread(new RunnableImpl());
  4.         t.start();
  5.         try {
  6.             t.join(1000);
  7.             System.out.println(“joinFinish”);
  8.         } catch (InterruptedException e) {
  9.             e.printStackTrace();
  10.         }
  11.     }
  12. }

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   收藏代码
  1. class RunnableImpl implements Runnable {
  2.     public void run() {
  3.         try {
  4.             System.out.println(“Begin sleep”);
  5.             Thread.sleep(2000); //原来为1000
  6.            System.out.println(“End sleep”);
  7.         } catch (InterruptedException e) {
  8.             e.printStackTrace();
  9.         }
  10.     }
  11. }

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:

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  1. class CustomThread1 extends Thread {
  2.     public void run() {
  3.         String threadName = Thread.currentThread().getName();
  4.         System.out.println(threadName + ” start.”);
  5.         try {
  6.             for (int i = 0; i < 5; i++) {
  7.                 System.out.println(threadName + ” loop at ” + i);
  8.                 Thread.sleep(1000);
  9.             }
  10.             System.out.println(threadName + ” end.”);
  11.         } catch (Exception e) {
  12.             System.out.println(“Exception from ” + threadName + “.run”);
  13.         }
  14.     }
  15. }
  16. class CustomThread extends Thread {
  17.     CustomThread1 t1;
  18.     public CustomThread(CustomThread1 t1) {
  19.         this.t1 = t1;
  20.     }
  21.     public void run() {
  22.         String threadName = Thread.currentThread().getName();
  23.         System.out.println(threadName + ” start.”);
  24.         try {
  25.             t1.join();
  26.             System.out.println(threadName + ” end.”);
  27.         } catch (Exception e) {
  28.             System.out.println(“Exception from ” + threadName + “.run”);
  29.         }
  30.     }
  31. }
  32. public class JoinTestDemo {
  33.     public static void main(String[] args) {
  34.         String threadName = Thread.currentThread().getName();
  35.         System.out.println(threadName + ” start.”);
  36.         CustomThread1 t1 = new CustomThread1();
  37.         CustomThread t = new CustomThread(t1);
  38.         try {
  39.             t1.start();
  40.             Thread.sleep(2000);
  41.             t.start();
  42.             t.join(); //在代碼2里,將此處注釋掉
  43.         } catch (Exception e) {
  44.             System.out.println(“Exception from main”);
  45.         }
  46.         System.out.println(threadName + ” end!”);
  47.     }
  48. }

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   收藏代码
  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 。

Java代码   收藏代码
  1. class RunnableImpl implements Runnable {
  2.     public void run() {
  3.         try {
  4.             System.out.println(“Begin sleep”);
  5.             Thread.sleep(2000);
  6.             System.out.println(“End sleep”);
  7.         } catch (InterruptedException e) {
  8.             e.printStackTrace();
  9.         }
  10.     }
  11. }
Java代码   收藏代码
  1. class ThreadTest extends Thread {
  2.     Thread thread;
  3.     public ThreadTest(Thread thread) {
  4.         this.thread = thread;
  5.     }
  6.     @Override
  7.     public void run() {
  8.         synchronized (thread) {
  9.             System.out.println(“getObjectLock”);
  10.             try {
  11.                 Thread.sleep(9000);
  12.             } catch (InterruptedException ex) {
  13.              ex.printStackTrace();
  14.             }
  15.             System.out.println(“ReleaseObjectLock”);
  16.         }
  17.     }
  18. }
Java代码   收藏代码
  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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