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深入淺出Java多線程(1)-方法join

編輯:關於JAVA

對於Java開發人員,多線程應該是必須熟練應用的知識點,特別是開發基於 Java語言的產品。本文將深入淺出的表述Java多線程的知識點,在後續的系列裡 將側重於Java5由Doug Lea教授提供的Concurrent並行包的設計思想以及具體實 現與應用。

如何才能深入淺出呢,我的理解是帶著問題,而不是泛泛的看。所以該系列 基本以解決問題為主,當然我也非常希望讀者能夠提出更好的解決問題的方案以 及提出更多的問題。由於水平有限,如果有什麼錯誤之處,請大家提出,共同討 論,總之,我希望通過該系列我們能夠深入理解Java多線程來解決我們實際開發 的問題。

作為開發人員,我想沒有必要討論多線程的基礎知識,比如什麼是線程?如何創建等 ,這些知識點是可以通過書本和Google獲得的。本系列主要是如何理 深入解多線程來幫助我們平時的開發,比如線程池如何實現?如何應用鎖等。  

(1)方法Join是干啥用的? 簡單回答,同步,如何同步? 怎麼實現的? 下面將逐個回答。

自從接觸Java多線程,一直對Join理解不了。JDK是這樣說的:

join
   public final void join(long millis)throws InterruptedException
   Waits at most millis milliseconds for this thread to die. A timeout of 0 means to wait forever.

大家能理解嗎? 字面意思是等待一段時間直到這個線程死亡,我的疑問是那 個線程,是它本身的線程還是調用它的線程的,上代碼:

package concurrentstudy;
/**
*
* @author vma
*/
public class JoinTest {
   public static void main(String[] args) {
     Thread t = new Thread(new RunnableImpl());
     t.start();
     try {
       t.join(1000);
       System.out.println("joinFinish");
     } catch (InterruptedException e) {
       // TODO Auto-generated catch block
       e.printStackTrace();
     }
   }
}
class RunnableImpl implements Runnable {
   @Override
   public void run() {
     try {
       System.out.println("Begin sleep");
       Thread.sleep(1000);
      System.out.println("End sleep");
     } catch (InterruptedException e) {
       e.printStackTrace();
     }
   }
}

結果是:

Begin sleep
End sleep
joinFinish

明白了吧,當main線程調用t.join時,main線程等待t線程,等待時間是1000 ,如果t線程Sleep 2000呢

public void run() {
     try {
       System.out.println("Begin sleep");
       // Thread.sleep(1000);
       Thread.sleep(2000);
      System.out.println("End sleep");
     } catch (InterruptedException e) {
       e.printStackTrace();
     }
   }

結果是:

Begin sleep

joinFinish

End sleep

也就是說main線程只等1000毫秒,不管T什麼時候結束,如果是t.join()呢, 看代碼:

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

就是說如果是t.join() = t.join(0) 0 JDK這樣說的 A timeout of 0 means to wait forever 字面意思是永遠等待,是這樣嗎?

其實是等到t結束後。

這個是怎麼實現的嗎? 看JDK代碼:

/**
   * Waits at most <code>millis</code> milliseconds for this thread to
   * die. A timeout of <code>0</code> means to wait forever.
   *
   * @param   millis  the time to wait in milliseconds.
   * @exception InterruptedException if any thread has interrupted
   *       the current thread. The <i>interrupted status</i> of the
   *       current thread is cleared when this exception is thrown.
   */
   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;
     }
   }
   }

其實Join方法實現是通過wait(小提示:Object 提供的方法)。 當main線 程調用t.join時候,main線程會獲得線程對象t的鎖(wait 意味著拿到該對象的 鎖),調用該對象的wait(等待時間),直到該對象喚醒main線程,比如退出後。

這就意味著main 線程調用t.join時,必須能夠拿到線程t對象的鎖,如果拿 不到它是無法wait的,剛開的例子t.join(1000)不是說明了main線程等待1秒, 如果在它等待之前,其他線程獲取了t對象的鎖,它等待時間可不就是1毫秒了。 上代碼介紹:

/*
* To change this template, choose Tools | Templates
* and open the template in the editor.
*/
package concurrentstudy;
/**
*
* @author vma
*/
public class JoinTest {
   public static void main(String[] args) {
     Thread t = new Thread(new RunnableImpl());
    new ThreadTest(t).start();
     t.start();
     try {
       t.join();
       System.out.println("joinFinish");
     } catch (InterruptedException e) {
       // TODO Auto-generated catch block
       e.printStackTrace();
     }
   }
}
class ThreadTest extends Thread {
   Thread thread;
   public ThreadTest(Thread thread) {
     this.thread = thread;
   }
   @Override
   public void run() {
     holdThreadLock();
   }
   public void holdThreadLock() {
     synchronized (thread) {
       System.out.println("getObjectLock");
       try {
         Thread.sleep(9000);
       } catch (InterruptedException ex) {
       ex.printStackTrace();
       }
       System.out.println("ReleaseObjectLock");
     }
   }
}
class RunnableImpl implements Runnable {
   @Override
   public void run() {
     try {
       System.out.println("Begin sleep");
       Thread.sleep(2000);
      System.out.println("End sleep");
     } catch (InterruptedException e) {
       e.printStackTrace();
     }
   }
}

在main方法中 通過new ThreadTest(t).start();實例化ThreadTest 線程對 象, 它在holdThreadLock()方法中,通過 synchronized (thread),獲取線程 對象t的鎖,並Sleep(9000)後釋放,這就意味著,即使

main方法t.join(1000),等待一秒鐘,它必須等待ThreadTest 線程釋放t鎖後 才能進入wait方法中,它實際等待時間是9000+1000 MS

運行結果是:

getObjectLock
Begin sleep
End sleep
ReleaseObjectLock
joinFinish

小結:

本節主要深入淺出join及JDK中的實現。

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