Java線程Thread.join方法解析

join字面上是加入的意思,我們先看看join方法的解釋和實(shí)現(xiàn)。

/**
     * Waits for this thread to die.
     * 調(diào)用方線程(調(diào)用join方法的線程)執(zhí)行等待操作,直到被調(diào)用的線程(join方法所屬的線程)結(jié)束,再被喚醒
     * <p> An invocation of this method behaves in exactly the same
     * way as the invocation
     *
     *
     * @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);
    }

這里join是調(diào)用的

/**
     * Waits at most {@code millis} milliseconds for this thread to
     * die. A timeout of {@code 0} means to wait forever.
     * 等待線程執(zhí)行結(jié)束,或者指定的最大等待時(shí)間到了,調(diào)用方線程再次被喚醒,如果最大等待時(shí)間為0,則只能等線程執(zhí)行結(jié)束,才能被喚醒。
     * <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.
     *
     * 
     */
    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;
            }
        }
    }

可以看到,join方法本身是通過wait方法來實(shí)現(xiàn)等待的,這里判斷如果線程還在運(yùn)行中的話,則繼續(xù)等待,如果指定時(shí)間到了,或者線程運(yùn)行完成了,則代碼繼續(xù)向下執(zhí)行,調(diào)用線程就可以執(zhí)行后面的邏輯了。
但是在這里沒有看到哪里調(diào)用notify或者notifyAll方法,如果沒有調(diào)用的話,那調(diào)用方線程會(huì)一直等待下去,那是哪里調(diào)用了喚醒它的方法呢?通過查證得知,原來在線程結(jié)束時(shí),java虛擬機(jī)會(huì)執(zhí)行該線程的本地exit方法,

//線程退出函數(shù):
void JavaThread::exit(bool destroy_vm, ExitType exit_type) {
...
//這里會(huì)處理join相關(guān)的銷毀邏輯
ensure_join(this);
...
}
//處理join相關(guān)的銷毀邏輯
    static void ensure_join(JavaThread* thread) {
      Handle threadObj(thread, thread->threadObj());

      ObjectLocker lock(threadObj, thread);

      thread->clear_pending_exception();

      java_lang_Thread::set_thread_status(threadObj(), java_lang_Thread::TERMINATED);

      java_lang_Thread::set_thread(threadObj(), NULL);

      //這里就調(diào)用notifyAll方法,喚醒等待的線程
      lock.notify_all(thread);

      thread->clear_pending_exception();
    }

這樣線程什么時(shí)候被喚醒就明白了。下面寫個(gè)例子看下效果。

public class JoinTest {
    
    public static void main(String[] args) {
        
        ThreadBoy boy = new ThreadBoy();
        boy.start();
        
    }
    
    static class ThreadBoy extends Thread{
        @Override
        public void run() {
            
            System.out.println("男孩和女孩準(zhǔn)備出去逛街");
            
            ThreadGirl girl = new ThreadGirl();
            girl.start();
            
            try {
                girl.join();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            
            System.out.println("男孩和女孩開始去逛街了");
        }
    }
    
    static class ThreadGirl extends Thread{
        @Override
        public void run() {
            int time = 5000;
            
            System.out.println("女孩開始化妝,男孩在等待。。。");
            
            try {
                Thread.sleep(time);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            
            System.out.println("女孩化妝完成!,耗時(shí)" + time);
            
        }
    }
    
}

執(zhí)行結(jié)果為:
男孩和女孩準(zhǔn)備出去逛街
女孩開始化妝,男孩在等待。。。
女孩化妝完成!,耗時(shí)5000
男孩和女孩開始去逛街了

就是男孩和女孩準(zhǔn)備去逛街,女孩要化妝先,等女孩化妝完成了,再一起去逛街。

那join(time)的用法是怎么樣的呢?

public class JoinTest {
    
    public static void main(String[] args) {
        
        ThreadBoy boy = new ThreadBoy();
        boy.start();
        
    }
    
    static class ThreadBoy extends Thread{
        @Override
        public void run() {
            
            System.out.println("男孩和女孩準(zhǔn)備出去逛街");
            
            ThreadGirl girl = new ThreadGirl();
            girl.start();
            
            int time = 2000;
            try {
                girl.join(time);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            
            System.out.println("男孩等了" + time + ", 不想再等了,去逛街了");
        }
    }
    
    static class ThreadGirl extends Thread{
        @Override
        public void run() {
            int time = 5000;
            
            System.out.println("女孩開始化妝,男孩在等待。。。");
            
            try {
                Thread.sleep(time);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            
            System.out.println("女孩化妝完成!,耗時(shí)" + time);
            
        }
    }
    
}

這里僅僅把join方法換成了join(time)方法,描述改了點(diǎn),打印的結(jié)果是:
男孩和女孩準(zhǔn)備出去逛街
女孩開始化妝,男孩在等待。。。
男孩等了2000, 不想再等了,去逛街了
女孩化妝完成!,耗時(shí)5000

男孩等了join(time)中的time時(shí)間,如果這個(gè)time時(shí)間到達(dá)之后,女孩所在的線程還沒執(zhí)行完,則不等待了,繼續(xù)執(zhí)行后面的邏輯,就是不等女孩了,自己去逛街。

由此看出,join方法是為了比較方便的實(shí)現(xiàn)兩個(gè)線程的同步執(zhí)行,線程1執(zhí)行,碰到線程2后,等待線程2執(zhí)行后,再繼續(xù)執(zhí)行線程1的執(zhí)行,加入的意思現(xiàn)在就比較形象化了。

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