Java多线程中join方法的理解

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多线程

多线程 Java thread ITeye JVM

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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Synchronized关键字总结 | 两种常用的线程模型

2011-06-23 10:56
浏览 190687
评论(12)
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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

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

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

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

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

t.join(1000)是让main线程等待1000ms或t死掉后执行。

5 楼 shadowred 2015-06-03

shadowred 写道

t.join(1000)是让main线程等待1000ms或t死掉后执行。

4 楼 shadowred 2015-06-03

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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