一起學并發編程 - 線程Join分析

happen 發布于2019-08-15 11:57 / 3046人閱讀

摘要：當時，會進入循環，系統會判斷主線程是否處于活躍狀態，如果處于活躍狀態，主線程就會不停的等待。

由于前段時間比較忙，線程這快學習停滯了，只能利用周日的時間來寫寫博客了，多線程Join方法的作用就是把指定的線程加入到當前線程，讓主線程等待子線程結束之后才能繼續運行，從而完成同步操作

介紹

join() 的作用：讓主線程等待子線程結束之后才能繼續運行，首先先來看下以采集為案例的代碼，統計采集所消耗的時長

需求：當所有線程任務執行完畢，統計最終消耗時長

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;//采集任務名
    private Long spendTime;//采集工作消耗時長
    public CaptureRunnable(String machineName, Long spendTime) {
        this.machineName = machineName;
        this.spendTime = spendTime;
    }
    @Override
    public void run() {
        try {
            System.out.println(machineName + "開始采集");
            Thread.sleep(spendTime);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在ThreadJoin的代碼中，我們創建了主線程main，和實現了Runnable的CaptureRunnable子線程，運行main方法，可以看到在未使用join()的情況下，統計結果并不理想，正確輸出應該是5000毫秒以上

采集完成,消耗 1
M1開始采集
M2開始采集
M3開始采集

使用join

在start方法下添加join操作，運行main方法，發現不管那個線程先執行，結果都是5000毫秒以上，因為主線程main接收到了M1，M2，M3三個線程的join指令，這個時候主線程則會處于阻塞狀態，直到子線程執行完畢后才會繼續執行下去...

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

M2開始采集
M1開始采集
M3開始采集
采集完成,消耗 5001

部分join

去掉M1線程調用的join，然后運行main方法，從日志輸出中可以發現，main會等待M2，M3執行完畢后才會繼續執行下去

M1開始采集
M3開始采集
M2開始采集
采集完成,消耗 3001

源碼分析

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;
        }
    }
}

說明

從代碼中，我們可以發現。當millis==0時，會進入while(isAlive())循環，系統會判斷主線程是否處于活躍狀態，如果處于活躍狀態，主線程就會不停的等待。

問題

為什么子線程調用join()阻塞的卻是主線程呢？join()方法中的isAlive()應該是判斷子線程是否處于活躍的狀態，對應的wait(0)也應該是讓子線程等待才對

答案

首先從源碼中我們可以發現它是被synchronized修飾的方法，當前線程的對象調用join后，其實獲取到了子線程M1，M2，M3的鎖，當子線程鎖釋放后才會繼續執行主線程的操作

使用jvisualvm分析器，可以發現Thread-1-3與主線程main，處于等待的是主線程，子線程因為調用了sleep處于休眠狀態（為了演示耗時操作）

- 說點什么

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

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