join的简单总结

BAT面试题：现在有T1、T2、T3三个线程，你怎样保证T2在T1执行完后执行，T3在T2执行完后执行？

这个线程问题通常会在第一轮或电话面试阶段被问到，目的是检测你对”join”方法是否熟悉。这个多线程问题比较简单，可以用join方法实现。

一、作用

Thread类中的join方法的主要作用就是同步，它可以使得线程之间的并行执行变为串行执行。具体看代码：

 1 public class JoinTest {
 2     public static void main(String [] args) throws InterruptedException {
 3         ThreadJoinTest t1 = new ThreadJoinTest("小明");
 4         ThreadJoinTest t2 = new ThreadJoinTest("小东");
 5         t1.start();
 6         /**join的意思是使得放弃当前线程的执行，并返回对应的线程，例如下面代码的意思就是：
 7          程序在main线程中调用t1线程的join方法，则main线程放弃cpu控制权，并返回t1线程继续执行直到线程t1执行完毕
 8          所以结果是t1线程执行完后，才到主线程执行，相当于在main线程中同步t1线程，t1执行完了，main线程才有执行的机会
 9          */
10         t1.join();
11         t2.start();
12     }
13 
14 }
15 class ThreadJoinTest extends Thread{
16     public ThreadJoinTest(String name){
17         super(name);
18     }
19     @Override
20     public void run(){
21         for(int i=0;i<1000;i++){
22             System.out.println(this.getName() + ":" + i);
23         }
24     }
25 }

上面程序结果是先打印完小明线程，在打印小东线程；　　

上面注释也大概说明了join方法的作用：在A线程中调用了B线程的join()方法时，表示只有当B线程执行完毕时，A线程才能继续执行。注意，这里调用的join方法是没有传参的，join方法其实也可以传递一个参数给它的，具体看下面的简单例子：

 1 public class JoinTest {
 2     public static void main(String [] args) throws InterruptedException {
 3         ThreadJoinTest t1 = new ThreadJoinTest("小明");
 4         ThreadJoinTest t2 = new ThreadJoinTest("小东");
 5         t1.start();
 6         /**join方法可以传递参数，join(10)表示main线程会等待t1线程10毫秒，10毫秒过去后，
 7          * main线程和t1线程之间执行顺序由串行执行变为普通的并行执行
 8          */
 9         t1.join(10);
10         t2.start();
11     }
12 
13 }
14 class ThreadJoinTest extends Thread{
15     public ThreadJoinTest(String name){
16         super(name);
17     }
18     @Override
19     public void run(){
20         for(int i=0;i<1000;i++){
21             System.out.println(this.getName() + ":" + i);
22         }
23     }
24 }

上面代码结果是：程序执行前面10毫秒内打印的都是小明线程，10毫秒后，小明和小东程序交替打印。

所以，join方法中如果传入参数，则表示这样的意思：如果A线程中掉用B线程的join(10)，则表示A线程会等待B线程执行10毫秒，10毫秒过后，A、B线程并行执行。需要注意的是，jdk规定，join(0)的意思不是A线程等待B线程0秒，而是A线程等待B线程无限时间，直到B线程执行完毕，即join(0)等价于join()。

二、join与start调用顺序问题

上面的讨论大概知道了join的作用了，那么，如果 join在start前调用，会出现什么后果呢？先看下面的测试结果

 1 public class JoinTest {
 2     public static void main(String [] args) throws InterruptedException {
 3         ThreadJoinTest t1 = new ThreadJoinTest("小明");
 4         ThreadJoinTest t2 = new ThreadJoinTest("小东");
 5         /**join方法可以在start方法前调用时，并不能起到同步的作用
 6          */
 7         t1.join();
 8         t1.start();
 9         //Thread.yield();
10         t2.start();
11     }
12 
13 }
14 class ThreadJoinTest extends Thread{
15     public ThreadJoinTest(String name){
16         super(name);
17     }
18     @Override
19     public void run(){
20         for(int i=0;i<1000;i++){
21             System.out.println(this.getName() + ":" + i);
22         }
23     }
24 }

上面代码执行结果是：小明和小东线程交替打印。

所以得到以下结论：join方法必须在线程start方法调用之后调用才有意义。这个也很容易理解：如果一个线程都没有start，那它也就无法同步了。

三、join方法实现原理

有了上面的例子，我们大概知道join方法的作用了，那么，join方法实现的原理是什么呢？

其实，join方法是通过调用线程的wait方法来达到同步的目的的。例如，A线程中调用了B线程的join方法，则相当于A线程调用了B线程的wait方法，在调用了B线程的wait方法后，A线程就会进入阻塞状态，具体看下面的源码：

 1 public final synchronized void join(long millis)
 2     throws InterruptedException {
 3         long base = System.currentTimeMillis();
 4         long now = 0;
 5 
 6         if (millis < 0) {
 7             throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");
 8         }
 9 
10         if (millis == 0) {
11             while (isAlive()) {
12                 wait(0);
13             }
14         } else {
15             while (isAlive()) {
16                 long delay = millis - now;
17                 if (delay <= 0) {
18                     break;
19                 }
20                 wait(delay);
21                 now = System.currentTimeMillis() - base;
22             }
23         }
24     }