【多線程併發編程】十 線程的join

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https://github.com/ITfqyd/cxyxs
本文已記錄到github，形成對應專題。

前言

學過數據庫的社友，應該都使用過join，當然，本文講的join，是線程的join方法。

結論

先給出結論，join會堵塞當然調用的線程，直到拿到結果後，纔會繼續執行當前調用的那個線程。

• 回想起，19年的一個大冬天，凌晨2點，高鐵轉火車，火車還晚點2小個小時，坐過火車的人，應該都知道，火車的人數是真的多，所以，我早早的開始排隊，大約從第50個，變成100,200,300。join可以理解爲，就是這些插隊的人，我很急，急着回家。當然，插隊的行爲，真的十分的不文明。

場景

有個別社友就在問，這個學了以後，能否派上用處，對此，我只能說，這個社友還是蠻務實的，實際上，很多的東西，不一定需要派上用場，纔去學習他，就是爲了擴充我們的視野，把我們的基礎打牢固。我一直堅信的一個理念，存在便有一定的道理。

• 有不少做過導出的朋友，可以發現，有時候大數據量導出很慢，又不少朋友在想辦法看看能否縮短這個時間。這裏我們就可以使用多線程導出，通過join獲取結果，再把結果合併，例如一頁10w條，你查下出來需要20s，你設計成10頁，起10個線程，是不是1次只用查詢1w條，是不是大大的節約了時間。
• 一般需要等子線程j的運行結果後，主線程才繼續運行的場景，我們都可以使用join。

實戰

不加join代碼

package com.cxyxs.thread.nine;

/**
 * Description：轉發請註明來源  程序猿學社 - https://ithub.blog.csdn.net/
 * Author: 程序猿學社
 * Date:  2020/2/28 10:21
 * Modified By:
 */
public class JoinThread implements  Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("子線程在運行中!");
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("子線程已運行完!");
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(new JoinThread());
        thread.start();
        //thread.join();
        Thread.sleep(100);
        System.out.println("main方法已運行完!");
    }
}

不適用join大家猜猜，輸出到控制檯的是什麼結果？

• sleep休眠100毫秒，也是爲了保證子線程先運行。不然，這個結果很難確定誰先，誰後。
• 首先main方法運行，main方法休眠100ms，子線程就搶到時間片，打印一句話，子線程休眠1秒，main方法搶到時間片，繼續運行。

增加join代碼

 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(new JoinThread());
        thread.start();
        thread.join();
        Thread.sleep(100);
        System.out.println("main方法已運行完!");
    }

增加一個join，大家覺得，他的輸出結果應該是什麼(JoinThread類的代碼省略點)？

• 我們可以發現，先運行完後子線程的所有業務後，纔開始運行main後面的邏輯代碼。所以join，我們可以理解爲插隊加塞。在main線程裏面調用，就會堵塞main線程。一直到返回結果後，才繼續運行main線程。

看到這裏，又有社友提出一個疑問，會不會堵塞其他的子線程。我們再增加一個子線程試試。

增加join代碼，模擬兩個子線程

 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
                System.out.println("t1線程正在工作中");
        });

        Thread thread = new Thread(new JoinThread());
        thread.start();
        //這句代碼很關鍵
        thread.join();
        t1.start();
        Thread.sleep(100);
        System.out.println("main方法已運行完!");
    }

出現這種結果後，很多社友紛紛給我說，社長，臉痛不，這打臉也太快了把。
爲什麼會出現這種結果？

• thread線程啓動後，就直接調用join方法，很明顯會堵塞main線程，t1都沒有啓動，怎麼去cpu中搶時間片，是不是很多社友，都覺得社長在狡辯。沒關係，我們把join的位置變動一下，奇蹟的事情，就會發生了，各位社友，睜大眼睛，好好看。

模擬兩個子線程，移動join位置

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
                System.out.println("t1線程正在工作中");
        });

        Thread thread = new Thread(new JoinThread());
        thread.start();
        t1.start();
        //這句代碼很關鍵
        thread.join();
        Thread.sleep(100);
        System.out.println("main方法已運行完!");
    }

• 通過上圖的測試結果，我們可以發現，堵塞的只是當前線程，也就是我們的main線程(調用方),依次，我們可以下這個結論，誰調用誰堵塞，不會影響其他的線程正常的運行。是不會影響其他的子線程正常的運行的。這也是不少人存在的一個誤區。

源碼分析

通過上面的demo，我們對join方法的使用，有了一個大致的認識。但是，他底層的代碼怎麼一回事，話不多說，上源碼。
我們大部分的時候，使用的都是不帶參數的調用join

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;
            }
        }
    }

• 直接調用join方法，不指定參數，默認就是0，0標識沒有設置超時時間會一直等待。
• 大於0，會判斷線程，在規定的時間內，是否執行完，沒有執行完，也不會等待。
• isAlive方法，判斷線程是否活着。
• join方法實際上就是調用wait方法實現線程的堵塞。知道調用notify纔會被喚醒。
• join函數用了synchronized關鍵字，表示線程安全。
  很多的社友，很困惑，在mian方法中調用另外一個線程的join方法，爲什麼，main線程會進入等待狀態，直到另外一個線程運行完後，纔開始運行。
  通過查看源碼，我們可以知道，調用join，實際上就是調用wait，我們都知道wait是與synchronized成對存在的。也就說讓持有這個鎖的線程進入等待隊列中，那是誰進入等待隊列？
  查看join的源碼，我們可以發現他就是一個同步代碼塊，main線程調用join。所有main線程會進入等待隊列中 。
  main線程爲什麼等待一段時間後，又可以繼續運行？
  這是因爲，再main線程中，調用的另外一個線程，結束以後，會調用notifyAll方法，從而我們的main線程，才能繼續運行。