Java-Thread.join方法

Thread 类的 join 方法

今天看到一个问题

如何确保 main 方法所在的线程是 Java 程序最后结束的线程

答案是使用 join 方法

于是去了解了一下这个方法

join 的作用

引言

跟刚才我看到的问题类似, 一个面试题:

Java 中如何让多线程按照自己指定的顺序执行?

最简单的回答就是通过 Thread.join 来实现

直接上代码

public class JoinDemo extends Thread {

  int i;
  Thread previousThread; //上一个线程

  public JoinDemo(Thread previousThread, int i) {
    this.previousThread = previousThread;
    this.i = i;
  }

  @Override
  public void run() {
    try {
      //调用上一个线程的join方法
      previousThread.join();
    } catch (InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    try {
      Thread.sleep((long) Math.random() * 10000);
    } catch (InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    System.out.println("num:" + i);
  }

  public static void main(String[] args) {
    Thread previousThread = Thread.currentThread();
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
      JoinDemo joinDemo = new JoinDemo(previousThread, i);
      joinDemo.start();
      previousThread = joinDemo;
    }
  }
}

代码中,每个线程会随机 sleep 一段时间, 如果将previousThread.join()注释掉,结束顺序将会随机

如果不注释,可以看到结果为 0 到 9 依次排列

所以 join 对于线程的作用就是阻塞,等待线程中止后返回.

注意阻塞这一点,如果线程一直不结束,将会一直阻塞

注意: 必须在 start 之后调用 join 才有意义

join 原理

看一下源码来理解一下

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, 核心是调用 wait 方法(Object 类的)

由于 wait 方法必须要获取锁, 所以 join 方法被 synchronized 修饰, 在方法层面, 相当于 synchroinzed(this), 是本身的实例

线程执行完毕唤醒主线程的原因

对于线程来说, wait 方法阻塞之后需要 notify/notifyall 来唤醒.那么这个 join 最后是怎么唤醒主线程的? 是因为底层的源码在线程执行完毕后有一个唤醒操作

join 的使用场景

适用于我们需要等待线程执行结果来进行后续处理的场合

参考资料:

1. https://zhuanlan.zhihu.com/p/53078651
2. https://www.cnblogs.com/duanxz/p/5038471.html
3. https://www.journaldev.com/1024/java-thread-join-example