多线程之join方法

join方法的功能就是使异步执行的线程变成同步执行。也就是说，当调用线程实例的start方法后，这个方法会立即返回，如果在调用start方法后后需要使用一个由这个线程计算得到的值，就必须使用join方法。如果不使用join方法，就不能保证当执行到start方法后面的某条语句时，这个线程一定会执行完。而使用join方法后，直到这个线程退出，程序才会往下执行。下面的代码演示了join的用法。

package mythread;

public class JoinThread extends Thread
{
    public static int n = 0;

    static synchronized void inc()
    {
        n++;
    }
    public void run()
    {
        for (int i = 0; i < 10; i++)
            try
            {
                inc();
                sleep(3);  // 为了使运行结果更随机，延迟3毫秒
                
            }
            catch (Exception e)
            {
            }                                      
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception
    {
   
        Thread threads[] = new Thread[100];
        for (int i = 0; i < threads.length; i++)  // 建立100个线程
            threads[i] = new JoinThread();
        for (int i = 0; i < threads.length; i++)   // 运行刚才建立的100个线程
            threads[i].start();
        if (args.length > 0)  
            for (int i = 0; i < threads.length; i++)   // 100个线程都执行完后继续
                threads[i].join();
        System.out.println("n=" + JoinThread.n);
    }
}

在例程2-8中建立了100个线程，每个线程使静态变量n增加10。如果在这100个线程都执行完后输出n，这个n值应该是1000。

1.  测试1

使用如下的命令运行上面程序：

java mythread.JoinThread

程序的运行结果如下：

n=442

这个运行结果可能在不同的运行环境下有一些差异，但一般n不会等于1000。从上面的结果可以肯定，这100个线程并未都执行完就将n输出了。

2.  测试2

使用如下的命令运行上面的代码：

    在上面的命令行中有一个参数join，其实在命令行中可以使用任何参数，只要有一个参数就可以，这里使用join，只是为了表明要使用join方法使这100个线程同步执行。

程序的运行结果如下：

n=1000

 

   无论在什么样的运行环境下运行上面的命令，都会得到相同的结果：n=1000。这充分说明了这100个线程肯定是都执行完了，因此，n一定会等于1000。

 

多线程之join方法

join方法用得不多，当A线程执行到了B线程的join()方法时，A就会等待，等B线程都运行完，A线程才会执行。使用join()方法时，会产生异常。

用一个小程序说明join方法的使用技巧：

class Demo implements Runnable
{
 public void run()
 {
  for(int x=1; x<100; x++)
  {
       System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "..." + x);
  }
 }
}

public class JoinDemo
{
 public static void main(String[] args) throws Exception
 {
  Demo d = new Demo();
  Thread t1 = new Thread(d);
  Thread t2 = new Thread(d);
  
  t1.start();
  
  t1.join();
  
  t2.start();
  
  for(int x=1; x<100; x++)
  {
   System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "..." + x);
  }
 }
}

主线程向下转时，碰到了t1.join(),t1要申请加入到运行中来，就是要CPU执行权。这时候CPU执行权在主线程手里，主线程就把CPU执行权给放开，陷入冻结状态。活着的只有t1了，只有当t1拿着执行权把这些数据都打印完了，主线程才恢复到运行中来。

join方法可以用于临时加入线程，一个线程在运算过程中，如果满足于条件，我们可以临时加入一个线程，让这个线程运算完，另外一个线程再继续运行。

如果将t1.join()和t2.start()位置互换，又会怎样呢？主线程开启了t1、t2，这时候CPU执行权还在主线程手里。当主线程碰到了t1.join(),释放执行权，处于冻结状态。活着的t1、t2都具备执行资格，这时候CPU便对t1和t2交替执行。主线程要等到t1结束才能活，至于t2结不结束，与主线程没有丝毫关系。如果t1结束了，t2还没结束，主线程就会和t2抢执行权执行。主线程碰到谁的join，它就等谁。也就是说，谁让它把执行权放出来，它就等谁死。至于谁去抢，它不管。

 

 

java基本教程之join方法详解 java多线程教程

 

本章涉及到的内容包括：
1. join()介绍
2. join()源码分析(基于JDK1.7.0_40)
3. join()示例

1. join()介绍
join() 定义在Thread.java中。
join() 的作用：让“主线程”等待“子线程”结束之后才能继续运行。这句话可能有点晦涩，我们还是通过例子去理解：

复制代码 代码如下:

// 主线程
public class Father extends Thread {
    public void run() {
        Son s = new Son();
        s.start();
        s.join();
        ...
    }
}
// 子线程
public class Son extends Thread {
    public void run() {
        ...
    }
}

说明：
上面的有两个类Father(主线程类)和Son(子线程类)。因为Son是在Father中创建并启动的，所以，Father是主线程类，Son是子线程类。
在 Father主线程中，通过new Son()新建“子线程s”。接着通过s.start()启动“子线程s”，并且调用s.join()。在调用s.join()之后，Father主线程 会一直等待，直到“子线程s”运行完毕；在“子线程s”运行完毕之后，Father主线程才能接着运行。 这也就是我们所说的“join()的作用，是让主线程会等待子线程结束之后才能继续运行”！

2. join()源码分析(基于JDK1.7.0_40)

复制代码 代码如下:

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

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;
        }
    }
}

说明：
从代码中，我们可以发现。当millis==0时，会进入while(isAlive())循环；即只要子线程是活的，主线程就不停的等待。
我们根据上面解释join()作用时的代码来理解join()的用法！
问题：
虽 然s.join()被调用的地方是发生在“Father主线程”中，但是s.join()是通过“子线程s”去调用的join()。那么，join()方 法中的isAlive()应该是判断“子线程s”是不是Alive状态；对应的wait(0)也应该是“让子线程s”等待才对。但如果是这样的 话，s.join()的作用怎么可能是“让主线程等待，直到子线程s完成为止”呢，应该是让"子线程等待才对(因为调用子线程对象s的wait方法 嘛)"？
答案：wait()的作用是让“当前线程”等待，而这里的“当前线程”是指当前在CPU上运行的线程。所以，虽然是调用子线程的wait()方法，但是它是通过“主线程”去调用的；所以，休眠的是主线程，而不是“子线程”！

3. join()示例
在理解join()的作用之后，接下来通过示例查看join()的用法。

复制代码 代码如下:

// JoinTest.java的源码
public class JoinTest{

    public static void main(String[] args){
        try {
            ThreadA t1 = new ThreadA("t1"); // 新建“线程t1”

            t1.start();                     // 启动“线程t1”
            t1.join();                        // 将“线程t1”加入到“主线程main”中，并且“主线程main()会等待它的完成”
            System.out.printf("%s finish\n", Thread.currentThread().getName());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    static class ThreadA extends Thread{

        public ThreadA(String name){
            super(name);
        }
        public void run(){
            System.out.printf("%s start\n", this.getName());

            // 延时操作
            for(int i=0; i <1000000; i++)
               ;

            System.out.printf("%s finish\n", this.getName());
        }
    }
}

运行结果：

复制代码 代码如下:

t1 start
t1 finish
main finish

结果说明：
运行流程如图
(01) 在“主线程main”中通过 new ThreadA("t1") 新建“线程t1”。 接着，通过 t1.start() 启动“线程t1”，并执行t1.join()。
(02) 执行t1.join()之后，“主线程main”会进入“阻塞状态”等待t1运行结束。“子线程t1”结束之后，会唤醒“主线程main”，“主线程”重新获取cpu执行权，继续运行。