Thread之三：Thread Join()的用法

一、join用法

join()和wait()不会释放锁,join()是Thread的方法，wait()是Object的方法

1.join方法定义在Thread类中，则调用者必须是一个线程

例如：

Thread t = new CustomThread();//这里一般是自定义的线程类
t.start();//线程起动
t.join();//此处会抛出InterruptedException异常

2.上面的两行代码也是在一个线程里面执行的

以上出现了两个线程，一个是我们自定义的线程类，我们实现了run方法，做一些我们需要的工作；另外一个线程，生成我们自定义线程类的对象，然后执行

customThread.start();
customThread.join();

在这种情况下，两个线程的关系是一个线程由另外一个线程生成并起动，所以我们暂且认为第一个线程叫做“子线程”，另外一个线程叫做“主线程”。

二、为什么要用join()方法

主线程生成并启动了子线程，而子线程里要进行大量的耗时的运算(这里可以借鉴下线程的作用)，当主线程处理完其他的事务后，需要用到子线程的处理结果，这个时候就要用到join();方法了。

三、join方法的作用

在网上看到有人说“将两个线程合并”。这样解释我觉得理解起来还更麻烦。不如就借鉴下API里的说法：

“等待该线程终止。”

解释一下，是主线程等待子线程的终止。也就是说主线程的代码块中，如果碰到了t.join()方法，此时主线程需要等待（阻塞），等待子线程结束了(Waits for this thread to die.),才能继续执行t.join()之后的代码块。

四、示例

class BThread extends Thread {
    public BThread() {
        super("[BThread] Thread");
    };
    public void run() {
        String threadName = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println(threadName + " start.");
        try {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                System.out.println(threadName + " loop at " + i);
                Thread.sleep(1000);
            }
            System.out.println(threadName + " end.");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Exception from " + threadName + ".run");
        }
    }
}
class AThread extends Thread {
    BThread bt;
    public AThread(BThread bt) {
        super("[AThread] Thread");
        this.bt = bt;
    }
    public void run() {
        String threadName = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println(threadName + " start.");
        try {
            bt.join();
            System.out.println(threadName + " end.");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Exception from " + threadName + ".run");
        }
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String threadName = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println(threadName + " start.");
        BThread bt = new BThread();
        AThread at = new AThread(bt);
        try {
            bt.start();
            Thread.sleep(2000);
            at.start();
            at.join();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Exception from main");
        }
        System.out.println(threadName + " end!");
    }
}

结果：

main start.    //主线程起动，因为调用了at.join()，要等到at结束了，此线程才能向下执行。
[BThread] Thread start.
[BThread] Thread loop at 0
[BThread] Thread loop at 1
[AThread] Thread start.    //线程at启动，因为调用bt.join()，等到bt结束了才向下执行。
[BThread] Thread loop at 2
[BThread] Thread loop at 3
[BThread] Thread loop at 4
[BThread] Thread end.
[AThread] Thread end.    // 线程AThread在bt.join();阻塞处启动，向下继续执行的结果
main end!      //线程AThread结束，此线程在at.join();阻塞处启起动，向下继续执行的结果。

修改一下代码：

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String threadName = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println(threadName + " start.");
        BThread bt = new BThread();
        AThread at = new AThread(bt);
        try {
            bt.start();
            Thread.sleep(2000);
            at.start();
            //at.join(); //在此处注释掉对join()的调用
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Exception from main");
        }
        System.out.println(threadName + " end!");
    }
}

结果：

main start.    // 主线程起动，因为Thread.sleep(2000)，主线程没有马上结束;

[BThread] Thread start.    //线程BThread起动
[BThread] Thread loop at 0
[BThread] Thread loop at 1
main end!   // 在sleep两秒后主线程结束，AThread执行的bt.join();并不会影响到主线程。
[AThread] Thread start.    //线程at起动，因为调用了bt.join()，等到bt结束了，此线程才向下执行。
[BThread] Thread loop at 2
[BThread] Thread loop at 3
[BThread] Thread loop at 4
[BThread] Thread end.    //线程BThread结束了
[AThread] Thread end.    // 线程AThread在bt.join();阻塞处起动，向下继续执行的结果

五、从源码看join()方法

在AThread的run方法里，执行了bt.join();，进入看一下它的JDK源码：

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

    public final synchronized void join(long l)
        throws InterruptedException
    {
        long l1 = System.currentTimeMillis();
        long l2 = 0L;
        if(l < 0L)
            throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");
        if(l == 0L)
            for(; isAlive(); wait(0L));
        else
            do
            {
                if(!isAlive())
                    break;
                long l3 = l - l2;
                if(l3 <= 0L)
                    break;
                wait(l3);
                l2 = System.currentTimeMillis() - l1;
            } while(true);
    }

Join方法实现是通过wait（小提示：Object 提供的方法）。 当main线程调用t.join时候，main线程会获得线程对象t的锁（wait 意味着拿到该对象的锁),调用该对象的wait(等待时间)，直到该对象唤醒main线程 ，比如退出后。这就意味着main 线程调用t.join时，必须能够拿到线程t对象的锁。