一起学并发编程 - 线程Join分析

由于前段时间比较忙，线程这快学习停滞了，只能利用周日的时间来写写博客了，多线程Join方法的作用就是把指定的线程加入到当前线程，让主线程等待子线程结束之后才能继续运行，从而完成同步操作

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介绍

join() 的作用：让主线程等待子线程结束之后才能继续运行，首先先来看下以采集为案例的代码，统计采集所消耗的时长

需求：当所有线程任务执行完毕，统计最终消耗时长

public class ThreadJoin {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        Thread t1 = new Thread(new CaptureRunnable("M1", 5_000L));
        Thread t2 = new Thread(new CaptureRunnable("M2", 3_000L));
        Thread t3 = new Thread(new CaptureRunnable("M3", 2_000L));
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
        System.out.println("采集完成,消耗 " + (System.currentTimeMillis() - startTime));
    }
}

class CaptureRunnable implements Runnable {
    private String machineName;//采集任务名
    private Long spendTime;//采集工作消耗时长
    public CaptureRunnable(String machineName, Long spendTime) {
        this.machineName = machineName;
        this.spendTime = spendTime;
    }
    @Override
    public void run() {
        try {
            System.out.println(machineName + "开始采集");
            Thread.sleep(spendTime);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在ThreadJoin的代码中，我们创建了主线程main，和实现了Runnable的CaptureRunnable子线程，运行main方法，可以看到在未使用join()的情况下，统计结果并不理想，正确输出应该是5000毫秒以上

采集完成,消耗 1
M1开始采集
M2开始采集
M3开始采集

使用join

在start方法下添加join操作，运行main方法，发现不管那个线程先执行，结果都是5000毫秒以上，因为主线程main接收到了M1，M2，M3三个线程的join指令，这个时候主线程则会处于阻塞状态，直到子线程执行完毕后才会继续执行下去...

t1.start();
t2.start();
t3.start();
t1.join();
t2.join();
t3.join();

M2开始采集
M1开始采集
M3开始采集
采集完成,消耗 5001

部分join

去掉M1线程调用的join，然后运行main方法，从日志输出中可以发现，main会等待M2，M3执行完毕后才会继续执行下去

M1开始采集
M3开始采集
M2开始采集
采集完成,消耗 3001

源码分析

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;
        }
    }
}

说明

从代码中，我们可以发现。当millis==0时，会进入while(isAlive())循环，系统会判断主线程是否处于活跃状态，如果处于活跃状态，主线程就会不停的等待。

问题

为什么子线程调用join()阻塞的却是主线程呢？join()方法中的isAlive()应该是判断子线程是否处于活跃的状态，对应的wait(0)也应该是让子线程等待才对

答案

首先从源码中我们可以发现它是被synchronized修饰的方法，当前线程的对象调用join后，其实获取到了子线程M1，M2，M3的锁，当子线程锁释放后才会继续执行主线程的操作

使用jvisualvm分析器，可以发现Thread-1-3与主线程main，处于等待的是主线程，子线程因为调用了sleep处于休眠状态（为了演示耗时操作）

- 说点什么

全文代码：https://git.oschina.net/battcn/battcn-concurent/tree/master/Chapter1-1/battcn-thread/src/main/java/com/battcn/chapter3

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微信公众号：battcn（欢迎调戏）