浅析 Java Thread.join()

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：

 1package wxhx.csdn2;   
 2/**  
 3 *   
 4 * @author bzwm  
 5 *  
 6 */  
 7class CustomThread1 extends Thread {   
 8    public CustomThread1() {   
 9        super("[CustomThread1] Thread");   
10    };   
11    public void run() {   
12        String threadName = Thread.currentThread().getName();   
13        System.out.println(threadName + " start.");   
14        try {   
15            for (int i = 0; i < 5; i++) {   
16                System.out.println(threadName + " loop at " + i);   
17                Thread.sleep(1000);   
18            }   
19            System.out.println(threadName + " end.");   
20        } catch (Exception e) {   
21            System.out.println("Exception from " + threadName + ".run");   
22        }   
23    }   
24}   
25class CustomThread extends Thread {   
26    CustomThread1 t1;   
27    public CustomThread(CustomThread1 t1) {   
28        super("[CustomThread] Thread");   
29        this.t1 = t1;   
30    }   
31    public void run() {   
32        String threadName = Thread.currentThread().getName();   
33        System.out.println(threadName + " start.");   
34        try {   
35            t1.join();   
36            System.out.println(threadName + " end.");   
37        } catch (Exception e) {   
38            System.out.println("Exception from " + threadName + ".run");   
39        }   
40    }   
41}   
42public class JoinTestDemo {   
43    public static void main(String[] args) {   
44        String threadName = Thread.currentThread().getName();   
45        System.out.println(threadName + " start.");   
46        CustomThread1 t1 = new CustomThread1();   
47        CustomThread t = new CustomThread(t1);   
48        try {   
49            t1.start();   
50            Thread.sleep(2000);   
51            t.start();   
52            t.join();//在代碼2里，將此處注釋掉   
53        } catch (Exception e) {   
54            System.out.println("Exception from main");   
55        }   
56        System.out.println(threadName + " end!");   
57    }   
58}

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)

 

 1public 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();//在代碼2里，將此處注釋掉   
12        } catch (Exception e) {   
13            System.out.println("Exception from main");   
14        }   
15        System.out.println(threadName + " end!");   
16    }   
17}

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：

 

1public final void join() throws InterruptedException {   
2join(0);   
3}  

然后进入join(0)方法：

 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. //注意这句  
 4    *  
 5    * @param      millis   the time to wait in milliseconds.  
 6    * @exception  InterruptedException if another thread has interrupted  
 7    *             the current thread.  The <i>interrupted status</i> of the  
 8    *             current thread is cleared when this exception is thrown.  
 9    */  
10   public final synchronized void join(long millis) //参数millis为0.   
11   throws InterruptedException {   
12long base = System.currentTimeMillis();   
13long now = 0;   
14if (millis < 0) {   
15           throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");   
16}   
17if (millis == 0) {//进入这个分支   
18    while (isAlive()) {//判断本线程是否为活动的。这里的本线程就是t1.   
19    wait(0);//阻塞   
20    }   
21} else {   
22    while (isAlive()) {   
23    long delay = millis - now;   
24    if (delay <= 0) {   
25        break;   
26    }   
27    wait(delay);   
28    now = System.currentTimeMillis() - base;   
29    }   
30}   
31   } 

 

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。

Java Thread中， join() 方法主要是让调用改方法的thread完成run方法里面的东西后， 在执行join()方法后面的代码。示例：

Java代码  

1. class ThreadTesterA implements Runnable {  
2.   
3.     private int counter;  
4.   
5.     @Override  
6.     public void run() {  
7.         while (counter <= 10) {  
8.             System.out.print("Counter = " + counter + " ");  
9.             counter++;  
10.         }  
11.         System.out.println();  
12.     }  
13. }  
14.   
15. class ThreadTesterB implements Runnable {  
16.   
17.     private int i;  
18.   
19.     @Override  
20.     public void run() {  
21.         while (i <= 10) {  
22.             System.out.print("i = " + i + " ");  
23.             i++;  
24.         }  
25.         System.out.println();  
26.     }  
27. }  
28.   
29. public class ThreadTester {  
30.     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {  
31.         Thread t1 = new Thread(new ThreadTesterA());  
32.         Thread t2 = new Thread(new ThreadTesterB());  
33.         t1.start();  
34.         t1.join(); // wait t1 to be finished  
35.         t2.start();  
36.         t2.join(); // in this program, this may be removed  
37.     }  
38. }  

如果去掉t1.join()这个语句过后， 输出的书序是乱的， 加上这个语句过后， 就会按照顺序输出，  从某种意义上说实现了同步。