Java多線程系列--“基礎篇”08之 join()

原創

2020-02-21 06:10

1. join()介紹

join() 定義在Thread.java中。
join() 的作用：讓“主線程”等待“子線程”結束之後才能繼續運行。這句話可能有點晦澀，我們還是通過例子去理解：

// 主線程
public class Father extends Thread {
    public void run() {
        Son s = new Son();
        s.start();
        s.join();
        ...
    }
}
// 子線程
public class Son extends Thread {
    public void run() {
        ...
    }
}

說明：
上面的有兩個類Father(主線程類)和Son(子線程類)。因爲Son是在Father中創建並啓動的，所以，Father是主線程類，Son是子線程類。
在Father主線程中，通過new Son()新建“子線程s”。接着通過s.start()啓動“子線程s”，並且調用s.join()。在調用s.join()之後，Father主線程會一直等待，直到“子線程s”運行完畢；在“子線程s”運行完畢之後，Father主線程才能接着運行。這也就是我們所說的“join()的作用，是讓主線程會等待子線程結束之後才能繼續運行”！

2. join()源碼分析(基於JDK1.7.0_40)

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;
        }
    }
}

說明：
從代碼中，我們可以發現。當millis==0時，會進入while(isAlive())循環；即只要子線程是活的，主線程就不停的等待。
我們根據上面解釋join()作用時的代碼來理解join()的用法！
問題：
雖然s.join()被調用的地方是發生在“Father主線程”中，但是s.join()是通過“子線程s”去調用的join()。那麼，join()方法中的isAlive()應該是判斷“子線程s”是不是Alive狀態；對應的wait(0)也應該是“讓子線程s”等待纔對。但如果是這樣的話，s.join()的作用怎麼可能是“讓主線程等待，直到子線程s完成爲止”呢，應該是讓”子線程等待纔對(因爲調用子線程對象s的wait方法嘛)”？
答案：
wait()的作用是讓“當前線程”等待，而這裏的“當前線程”是指當前在CPU上運行的線程。所以，雖然是調用子線程的wait()方法，但是它是通過“主線程”去調用的；所以，休眠的是主線程，而不是“子線程”！

3. join()示例

// JoinTest.java的源碼
public class JoinTest{ 

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

            t1.start();                     // 啓動“線程t1”
            t1.join();                        // 將“線程t1”加入到“主線程main”中，並且“主線程main()會等待它的完成”
            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()); 

            // 延時操作
            for(int i=0; i <1000000; i++)
               ;

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

運行結果：

t1 start
t1 finish
main finish

結果說明：
運行流程如圖
(01) 在“主線程main”中通過 new ThreadA(“t1”) 新建“線程t1”。接着，通過 t1.start() 啓動“線程t1”，並執行t1.join()。
(02) 執行t1.join()之後，“主線程main”會進入“阻塞狀態”等待t1運行結束。“子線程t1”結束之後，會喚醒“主線程main”，“主線程”重新獲取cpu執行權，繼續運行。