JAVA多線程中join()方法的使用方法

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雖然關於討論線程join()方法的博客已經非常極其特別多瞭，但是前幾天我有一個困惑卻沒有能夠得到詳細解釋，就是當系統中正在運行多個線程時，join()到底是暫停瞭哪些線程，大部分博客給的例子看起來都像是t.join()方法會使所有線程都暫停並等待t的執行完畢。當然，這也是因為我對多線程中的各種方法和同步的概念都理解的不是很透徹。通過看別人的分析和自己的實踐之後終於想明白瞭，詳細解釋一下希望能幫助到和我有相同困惑的同學。

首先給出結論：t.join()方法隻會使主線程(或者說調用t.join()的線程)進入等待池並等待t線程執行完畢後才會被喚醒。並不影響同一時刻處在運行狀態的其他線程。

下面則是分析過程。

之前對於join()方法隻是瞭解它能夠使得t.join()中的t優先執行，當t執行完後才會執行其他線程。能夠使得線程之間的並行執行變成串行執行。

package CSDN;
public class TestJoin {
 
 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  // TODO Auto-generated method stub
  ThreadTest t1=new ThreadTest("A");
  ThreadTest t2=new ThreadTest("B");
  t1.start();
  t2.start();
 }
 
 
}
class ThreadTest extends Thread {
 private String name;
 public ThreadTest(String name){
  this.name=name;
 }
 public void run(){
  for(int i=1;i<=5;i++){
    System.out.println(name+"-"+i);
  }  
 }
}

運行結果：

A-1
B-1
B-2
B-3
A-2
B-4
A-3
B-5
A-4
A-5

可以看出A線程和B線程是交替執行的。

而在其中加入join()方法後(後面的代碼都略去瞭ThreadTest類的定義)

package CSDN;
public class TestJoin {
 
 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  // TODO Auto-generated method stub
  ThreadTest t1=new ThreadTest("A");
  ThreadTest t2=new ThreadTest("B");
  t1.start();
  t1.join();
  t2.start();
 }
}

運行結果：

A-1
A-2
A-3
A-4
A-5
B-1
B-2
B-3
B-4
B-5

顯然，使用t1.join()之後，B線程需要等A線程執行完畢之後才能執行。需要註意的是，t1.join()需要等t1.start()執行之後執行才有效果，此外，如果t1.join()放在t2.start()之後的話，仍然會是交替執行，然而並不是沒有效果，這點困擾瞭我很久，也沒在別的博客裡看到過。

為瞭深入理解，我們先看一下join()的源碼。

    /**
     * Waits for this thread to die.
     *
     * <p> An invocation of this method behaves in exactly the same
     * way as the invocation
     *
     * <blockquote>
     * {@linkplain #join(long) join}{@code (0)}
     * </blockquote>
     *
     * @throws  InterruptedException
     *          if any thread has interrupted the current thread. The
     *          <i>interrupted status</i> of the current thread is
     *          cleared when this exception is thrown.
     */
    public final void join() throws InterruptedException {
        join(0);            //join()等同於join(0)
    }
    /**
     * Waits at most {@code millis} milliseconds for this thread to
     * die. A timeout of {@code 0} means to wait forever.
     *
     * <p> This implementation uses a loop of {@code this.wait} calls
     * conditioned on {@code this.isAlive}. As a thread terminates the
     * {@code this.notifyAll} method is invoked. It is recommended that
     * applications not use {@code wait}, {@code notify}, or
     * {@code notifyAll} on {@code Thread} instances.
     *
     * @param  millis
     *         the time to wait in milliseconds
     *
     * @throws  IllegalArgumentException
     *          if the value of {@code millis} is negative
     *
     * @throws  InterruptedException
     *          if any thread has interrupted the current thread. The
     *          <i>interrupted status</i> of the current thread is
     *          cleared when this exception is thrown.
     */
    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);           //join(0)等同於wait(0)，即wait無限時間直到被notify
            }
        } else {
            while (isAlive()) {
                long delay = millis - now;
                if (delay <= 0) {
                    break;
                }
                wait(delay);
                now = System.currentTimeMillis() - base;
            }
        }
    }

可以看出，join()方法的底層是利用wait()方法實現的。可以看出，join方法是一個同步方法，當主線程調用t1.join()方法時，主線程先獲得瞭t1對象的鎖，隨後進入方法，調用瞭t1對象的wait()方法，使主線程進入瞭t1對象的等待池，此時，A線程則還在執行，並且隨後的t2.start()還沒被執行，因此，B線程也還沒開始。等到A線程執行完畢之後，主線程繼續執行，走到瞭t2.start()，B線程才會開始執行。

此外，對於join()的位置和作用的關系，我們可以用下面的例子來分析

package CSDN;
 
public class TestJoin {
 
 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  // TODO Auto-generated method stub
  System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" start");
  ThreadTest t1=new ThreadTest("A");
  ThreadTest t2=new ThreadTest("B");
  ThreadTest t3=new ThreadTest("C");
  System.out.println("t1start");
  t1.start();
  System.out.println("t2start");
  t2.start();
  System.out.println("t3start");
  t3.start();
  System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" end");
 } 
}

運行結果為

main start
t1start
t1end
t2start
t2end
t3start
t3end
A-1
A-2
main end
C-1
C-2
C-3
C-4
C-5
A-3
B-1
B-2
B-3
B-4
B-5
A-4
A-5

A、B、C和主線程交替運行。加入join()方法後

package CSDN;
 
public class TestJoin {
 
 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  // TODO Auto-generated method stub
  System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" start");
  ThreadTest t1=new ThreadTest("A");
  ThreadTest t2=new ThreadTest("B");
  ThreadTest t3=new ThreadTest("C");
  System.out.println("t1start");
  t1.start();
  System.out.println("t1end");
  System.out.println("t2start");
  t2.start();
  System.out.println("t2end");
  t1.join();
  System.out.println("t3start");
  t3.start();
  System.out.println("t3end");
  System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" end");
 } 
}

運行結果：

main start
t1start
t1end
t2start
t2end
A-1
B-1
A-2
A-3
A-4
A-5
B-2
t3start
t3end
B-3
main end
B-4
B-5
C-1
C-2
C-3
C-4
C-5

多次實驗可以看出，主線程在t1.join()方法處停止，並需要等待A線程執行完畢後才會執行t3.start()，然而，並不影響B線程的執行。因此，可以得出結論，t.join()方法隻會使主線程進入等待池並等待t線程執行完畢後才會被喚醒。並不影響同一時刻處在運行狀態的其他線程。

PS:join源碼中，隻會調用wait方法，並沒有在結束時調用notify，這是因為線程在die的時候會自動調用自身的notifyAll方法，來釋放所有的資源和鎖。

到此這篇關於JAVA多線程中join()方法的使用方法的文章就介紹到這瞭,更多相關JAVA多線程join()方法內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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