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Java多线程中join方法的理解

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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:

/**
	 *  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:

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

 

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

 

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

 

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.

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评论
12 楼 StartHere2012 2016-12-27  
StartHere2012 写道
shadowred 写道
"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。"

实际等待时间还是约9ms,“t.join(1000);”和“Sleep(9000)”是同时的,所以总时间上不会是和的结果。


再次验证:执行9000ms还是9000+1000ms,取决于join执行到还是ThreadTest的run先执行到,如果join先执行到,为9000ms,如果ThreadTest先执行到则是9000+1000ms



9000ms和9000ms+1000ms的差异在于:
如果join先获取到锁,join中记录启动时间now,进入wait,ThreadTest启动获取到锁,ThreadTest休眠9000ms,唤醒join,若join的线程结束了,则join退出,总共时间为9000ms,若线程没结束,则唤醒时间-启动时间也大于1000ms,也退出;所以这种情况下都是9000ms;

如果ThreadTest先获取到锁,休眠9000ms,回到主线程执行join,如join的线程结束,则join也结束,总共时间为9000ms;若join线程未结束(将t的sleep 时间改为9500ms或者20000ms),两种情况,若t的执行时间 > 9000ms+1000ms,则总时间为9000ms+1000ms,否则为t的执行时间;

thread.join的时间跟t的执行时间有关,是因为源码中的isAlive导致的
11 楼 StartHere2012 2016-12-27  
shadowred 写道
"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。"

实际等待时间还是约9ms,“t.join(1000);”和“Sleep(9000)”是同时的,所以总时间上不会是和的结果。


再次验证:执行9000ms还是9000+1000ms,取决于join执行到还是ThreadTest的run先执行到,如果join先执行到,为9000ms,如果ThreadTest先执行到则是9000+1000ms
10 楼 StartHere2012 2016-12-27  
louistz 写道
shadowred 写道
shadowred 写道
"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。"

实际等待时间还是约9ms,“t.join(1000);”和“Sleep(9000)”是同时的,所以总时间上不会是和的结果。


t.join(1000)是让main线程等待1000ms或t死掉后执行。


这两种理解的关键在于:
“进入同步代码块的线程可以执行Thread.sleep()或者执行Thread.yield()方法,此时它并不释放对象锁,只是把运行的机会让给其他的线程”
‘锁对象’和‘其他线程’是同一个对象时,这个线程是否得到了执行?


必须获得锁才能执行;
就楼主这个,虽然ThreadTest先start了,但是应该是先执行到t.join,t中记录执行时间,然后释放锁,等待唤醒;然后ThreadTest得到锁,sleep 9000ms,然后唤醒
the_small_base_ 写道
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


【wait不是释放当前线程的锁,并加入阻塞队列,等待notify或者notifyall将其唤醒】
是笔误了吗?


wait确实是释放,notify或者notifyall是唤醒


9 楼 StartHere2012 2016-12-26  
shadowred 写道
"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。"

实际等待时间还是约9ms,“t.join(1000);”和“Sleep(9000)”是同时的,所以总时间上不会是和的结果。


亲测试,确实是9s左右,不知楼主不看评论吗?有错也不改,误人子弟!
8 楼 the_small_base_ 2016-04-20  
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


【wait不是释放当前线程的锁,并加入阻塞队列,等待notify或者notifyall将其唤醒】
是笔误了吗?
7 楼 wslk857208 2016-02-28  
紫风GG 写道
http://www.baidu.com/

神经病啊你!!!!!!
6 楼 louistz 2015-06-08  
shadowred 写道
shadowred 写道
"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。"

实际等待时间还是约9ms,“t.join(1000);”和“Sleep(9000)”是同时的,所以总时间上不会是和的结果。


t.join(1000)是让main线程等待1000ms或t死掉后执行。


这两种理解的关键在于:
“进入同步代码块的线程可以执行Thread.sleep()或者执行Thread.yield()方法,此时它并不释放对象锁,只是把运行的机会让给其他的线程”
‘锁对象’和‘其他线程’是同一个对象时,这个线程是否得到了执行?
5 楼 shadowred 2015-06-03  
shadowred 写道
"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。"

实际等待时间还是约9ms,“t.join(1000);”和“Sleep(9000)”是同时的,所以总时间上不会是和的结果。


t.join(1000)是让main线程等待1000ms或t死掉后执行。
4 楼 shadowred 2015-06-03  
"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。"

实际等待时间还是约9ms,“t.join(1000);”和“Sleep(9000)”是同时的,所以总时间上不会是和的结果。
3 楼 oujunfeng 2014-06-24  
对 多线程的 join 又有了一个新的认识
不错
2 楼 紫风GG 2014-02-28  
http://www.baidu.com/
1 楼 u011444368 2014-01-18  
很好的一篇文章  

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