JAVA多線程中join()方法的使用方法
雖然關(guān)于討論線程join()方法的博客已經(jīng)非常極其特別多了,但是前幾天我有一個(gè)困惑卻沒(méi)有能夠得到詳細(xì)解釋?zhuān)褪钱?dāng)系統(tǒng)中正在運(yùn)行多個(gè)線程時(shí),join()到底是暫停了哪些線程,大部分博客給的例子看起來(lái)都像是t.join()方法會(huì)使所有線程都暫停并等待t的執(zhí)行完畢。當(dāng)然,這也是因?yàn)槲覍?duì)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(guò)看別人的分析和自己的實(shí)踐之后終于想明白了,詳細(xì)解釋一下希望能幫助到和我有相同困惑的同學(xué)。
首先給出結(jié)論:t.join()方法只會(huì)使主線程(或者說(shuō)調(diào)用t.join()的線程)進(jìn)入等待池并等待t線程執(zhí)行完畢后才會(huì)被喚醒。并不影響同一時(shí)刻處在運(yùn)行狀態(tài)的其他線程。
下面則是分析過(guò)程。
之前對(duì)于join()方法只是了解它能夠使得t.join()中的t優(yōu)先執(zhí)行,當(dāng)t執(zhí)行完后才會(huì)執(zhí)行其他線程。能夠使得線程之間的并行執(zhí)行變成串行執(zhí)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(yùn)行結(jié)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(zhí)行的。
而在其中加入join()方法后(后面的代碼都略去了ThreadTest類(lèi)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(yùn)行結(jié)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()之后,B線程需要等A線程執(zhí)行完畢之后才能執(zhí)行。需要注意的是,t1.join()需要等t1.start()執(zhí)行之后執(zhí)行才有效果,此外,如果t1.join()放在t2.start()之后的話,仍然會(huì)是交替執(zhí)行,然而并不是沒(méi)有效果,這點(diǎn)困擾了我很久,也沒(méi)在別的博客里看到過(guò)。
為了深入理解,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無(wú)限時(shí)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(shí)現(xiàn)的??梢钥闯觯琷oin方法是一個(gè)同步方法,當(dāng)主線程調(diào)用t1.join()方法時(shí),主線程先獲得了t1對(duì)象的鎖,隨后進(jìn)入方法,調(diào)用了t1對(duì)象的wait()方法,使主線程進(jìn)入了t1對(duì)象的等待池,此時(shí),A線程則還在執(zhí)行,并且隨后的t2.start()還沒(méi)被執(zhí)行,因此,B線程也還沒(méi)開(kāi)始。等到A線程執(zhí)行完畢之后,主線程繼續(xù)執(zhí)行,走到了t2.start(),B線程才會(huì)開(kāi)始執(zhí)行。
此外,對(duì)于join()的位置和作用的關(guān)系,我們可以用下面的例子來(lái)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(yùn)行結(jié)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(yùn)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"); } }
運(yùn)行結(jié)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(shí)驗(yàn)可以看出,主線程在t1.join()方法處停止,并需要等待A線程執(zhí)行完畢后才會(huì)執(zhí)行t3.start(),然而,并不影響B(tài)線程的執(zhí)行。因此,可以得出結(jié)論,t.join()方法只會(huì)使主線程進(jìn)入等待池并等待t線程執(zhí)行完畢后才會(huì)被喚醒。并不影響同一時(shí)刻處在運(yùn)行狀態(tài)的其他線程。
PS:join源碼中,只會(huì)調(diào)用wait方法,并沒(méi)有在結(jié)束時(shí)調(diào)用notify,這是因?yàn)榫€程在die的時(shí)候會(huì)自動(dòng)調(diào)用自身的notifyAll方法,來(lái)釋放所有的資源和鎖。
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