详解Java多线程中join方法的具体使用 实例代码解析

2021-08-02 14:24:15 浏览数 (2)

相信很多小伙伴都有这样的一个疑惑，当系统运行多个线程时，join() 方法到底是暂停了哪一些的线程？下面，我将给出关于 Java 多线程中 join 方法的使用以及分析过程。

首先给出结论：t.join()方法只会使主线程(或者说调用t.join()的线程)进入等待池并等待t线程执行完毕后才会被唤醒。并不影响同一时刻处在运行状态的其他线程。

下面则是分析过程。

之前对于join()方法只是了解它能够使得t.join()中的t优先执行，当t执行完后才会执行其他线程。能够使得线程之间的并行执行变成串行执行。

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);
  }  
 }
}

运行结果：

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线程和B线程是交替执行的。

而在其中加入join()方法后(后面的代码都略去了ThreadTest类的定义)

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();
 }
}

运行结果：

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

显然，使用t1.join()之后，B线程需要等A线程执行完毕之后才能执行。需要注意的是，t1.join()需要等t1.start()执行之后执行才有效果，此外，如果t1.join()放在t2.start()之后的话，仍然会是交替执行，然而并不是没有效果，这点困扰了我很久，也没在别的博客里看到过。

为了深入理解，我们先看一下join()的源码。

    /**
     * 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()等同于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)等同于wait(0)，即wait无限时间直到被notify
            }
        } else {
            while (isAlive()) {
                long delay = millis - now;
                if (delay <= 0) {
                    break;
                }
                wait(delay);
                now = System.currentTimeMillis() - base;
            }
        }
    }

可以看出，join()方法的底层是利用wait()方法实现的。可以看出，join方法是一个同步方法，当主线程调用t1.join()方法时，主线程先获得了t1对象的锁，随后进入方法，调用了t1对象的wait()方法，使主线程进入了t1对象的等待池，此时，A线程则还在执行，并且随后的t2.start()还没被执行，因此，B线程也还没开始。等到A线程执行完毕之后，主线程继续执行，走到了t2.start()，B线程才会开始执行。

此外，对于join()的位置和作用的关系，我们可以用下面的例子来分析

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");
 } 
}

运行结果为

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和主线程交替运行。加入join()方法后

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");
 } 
}

运行结果：

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

多次实验可以看出，主线程在t1.join()方法处停止，并需要等待A线程执行完毕后才会执行t3.start()，然而，并不影响B线程的执行。因此，可以得出结论，t.join()方法只会使主线程进入等待池并等待t线程执行完毕后才会被唤醒。并不影响同一时刻处在运行状态的其他线程。

PS:join源码中，只会调用wait方法，并没有在结束时调用notify，这是因为线程在die的时候会自动调用自身的notifyAll方法，来释放所有的资源和锁。

到此这篇关于JAVA多线程中join()方法的使用方法的文章就介绍到这了，更多相关 JAVA 多线程其他方法的内容请搜索W3Cschool以前的文章或继续浏览下面的相关文章，也希望大家以后多多支持！

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