java多线程中的join方法详解

方法Join是干啥用的？简单回答，同步，如何同步？怎么实现的？下面将逐个回答。

自从接触Java多线程，一直对Join理解不了。JDK是这样说的：join public final void join（long millis）throws InterruptedException Waits at most millis milliseconds for this thread to die. A timeout of 0 means to wait forever.大家能理解吗？字面意思是等待一段时间直到这个线程死亡，我的疑问是那个线程，是它本身的线程还是调用它的线程的，上代码：

package concurrentstudy;
/**
*
* @author vma
*/
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) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();

        }
    }
}
class RunnableImpl implements Runnable {

@Override
    public void run() {
        try {
            System.out.println("Begin sleep");
            Thread.sleep(1000);
           System.out.println("End sleep");
        } 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
public void run() {
        try {
            System.out.println("Begin sleep");
            // Thread.sleep(1000);
            Thread.sleep(2000);
           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，如果是t.join()呢，看代码：
public final void join() throws InterruptedException {
    join(0);
    }
    就是说如果是t.join() = t.join(0) 0　JDK这样说的 A timeout of 0 means to wait forever 字面意思是永远等待，是这样吗？
    其实是等到t结束后。
    这个是怎么实现的吗？看JDK代码：

/**
     * Waits at most <code>millis</code> milliseconds for this thread to
     * die. A timeout of <code>0</code> means to wait forever.
     *
     * @param      millis   the time to wait in milliseconds.
     * @exception  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);
        }
    } else {
        while (isAlive()) {
        long delay = millis - now;
        if (delay <= 0) {
            break;
        }
        wait(delay);
        now = System.currentTimeMillis() - base;
        }
    }
    }

其实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，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。上代码介绍：

/*
* To change this template, choose Tools | Templates
* and open the template in the editor.
*/
package concurrentstudy;
/**
*
* @author vma
*/
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) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();

        }
    }
}
class ThreadTest extends Thread {

Thread thread;

public ThreadTest(Thread thread) {
this.thread = thread;
}

@Override
    public void run() {
        holdThreadLock();
    }

public void holdThreadLock() {
        synchronized (thread) {
            System.out.println("getObjectLock");
            try {
                Thread.sleep(9000);

} catch (InterruptedException ex) {
             ex.printStackTrace();
            }
            System.out.println("ReleaseObjectLock");
        }

}
}

class RunnableImpl implements Runnable {

@Override
    public void run() {
        try {
            System.out.println("Begin sleep");
            Thread.sleep(2000);
           System.out.println("End sleep");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

}
}

在main方法中通过new ThreadTest(t).start();实例化ThreadTest 线程对象，它在holdThreadLock()方法中，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+1000 MS
运行结果是：
getObjectLock
Begin sleep
End sleep
ReleaseObjectLock
joinFinish

转自：http://java.chinaitlab.com/JDK/760879.html

ps：

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：

package wxhx.csdn2;
/**
*
* @author bzwm
*
*/
class CustomThread1 extends Thread {
public CustomThread1() {
super("[CustomThread1] 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) {
super("[CustomThread] Thread");
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!");
}
}

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)

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!");
}
}

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：

public final void join() throws InterruptedException {
n(0);
}

然后进入join(0)方法：

/**
* Waits at most <code>millis</code> milliseconds for this thread to
* die. A timeout of <code>0</code> means to wait forever. //注意这句
*
* @param millis the time to wait in milliseconds.
* @exception InterruptedException if another 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) //参数millis为0.
throws InterruptedException {
long base = System.currentTimeMillis();
long now = 0;
if (millis < 0) {
throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");
}
if (millis == 0) {//进入这个分支
while (isAlive()) {//判断本线程是否为活动的。这里的本线程就是t1.
wait(0);//阻塞
}
} else {
while (isAlive()) {
long delay = millis - now;
if (delay <= 0) {
break;
}
wait(delay);
now = System.currentTimeMillis() - base;
}
}
}

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。

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