phpthreadjoin技巧_Thread的join方法事理

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join方法开释锁吗？

前段韶光，有一个读者私信我，问了这么一个问题：Thread实例的join方法内部是调用的wait方法，而wait方法是会开释锁的，为什么网上很多文章（包括我们之前写的开源书《深入浅出Java多线程》）会说join方法不开释锁？

开释thread工具锁

我们先用书中的一个例子提及：

phpthreadjoin技巧_Thread的join方法事理

public class Join { static class ThreadA implements Runnable { @Override public void run() { try { System.out.println("我是子线程，我先睡一秒"); Thread.sleep(1000); System.out.println("我是子线程，我睡完了一秒"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread thread = new Thread(new ThreadA()); thread.start(); thread.join(); System.out.println("如果不加join方法，我会先被打出来，加了就不一样了"); }}

在这个例子中，我们在main方法中调用了thread.join()，打印出来的效果便是：

（图片来自网络侵删）

我是子线程，我先睡一秒我是子线程，我睡完了一秒如果不加join方法，我会先被打出来，加了就不一样了

这个例子想要表达的意图很大略，便是通过thread实例的join方法，达到main线程等待thread线程实行完后再连续实行的效果。

那join方法底层是如何实现这个功能的呢？究竟会不会开释锁呢？我们点进去看看源码。

if (millis == 0) { while (isAlive()) { wait(0); }} else { while (isAlive()) { long delay = millis - now; if (delay <= 0) { break; } wait(delay); now = System.currentTimeMillis() - base; }}

可以看到，join的底层是调用的wait(long)方法。
而wait方法是Object类型的实例方法，会开释当前Object的锁，且须要拿到当前Object的锁才行。

这么说可能有点绕。
众所周知，Java的锁实在实质上是工具锁，由于我们前面调用的是thread.join()，以是这里的“锁”工具实在thread这个工具。
那这里wait开释的是thread这个工具锁。

我们把上面的main方法大略改一下，用另一个线程是占住thread这个工具锁，就比较直不雅观了：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread thread = new Thread(new ThreadA()); thread.start(); new Thread(() -> { // 把thread工具作为锁占住，这样下面的join里面的wait只有等锁开释了才能实行。 synchronized (thread) { try { System.out.println("我占住了thread锁"); Thread.sleep(10000); System.out.println("我thread锁开释了"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }).start(); thread.join(); System.out.println("如果不加join方法，我会先被打出来，加了就不一样了");}

打印结果：

我是子线程，我先睡一秒我占住了thread锁我是子线程，我睡完了一秒我thread锁开释了如果不加join方法，我会先被打出来，加了就不一样了

这就印证了那句话：wait方法实行前，是须要获取当前工具的锁的。

以是回归到最开始的问题：join()方法会开释锁吗？严瑾的答案是它会开释thread实例的工具锁，但不会开释其它工具锁（包括main线程）。
stackoverflow也对这个有谈论：Does Thread.join() release the lock? Or continue to hold it?。

大略来说，你说它开释了锁也对，由于它确实通过wait方法开释了thread工具锁，你说它没开释锁也对，由于从调用线程的角度来看，它并没有开释当前调用线程持有的工具锁。

当然，为了防止其它读者看到这也有这个迷惑，我直接把文中的这句话删掉了。

谁唤醒了？

源码看到这，我又有了一个新的疑问：join方法内部是一个while循环。
wait开释了锁，那一定会有一个人来唤醒它，程序才能够连续往下走。
那一定有一个地方调用了thread工具的notify方法。

我们在Thread类里面可以找到一个exit()方法，上面备注写着：This method is called by the system to give a Thread a chance to clean up before it actually exits.

这么大略的英文大家该当都能看懂吧？

里面有这么一段代码：

if (group != null) { group.threadTerminated(this); group = null;}void threadTerminated(Thread t) { synchronized (this) { remove(t); if (nthreads == 0) { notifyAll(); } if (daemon && (nthreads == 0) && (nUnstartedThreads == 0) && (ngroups == 0)) { destroy(); } }}

一开始我以为是在这里唤醒的，但仔细一看，这里调用的工具是ThreadGroup的实例，而不是thread实例。
以是该当不是这个地方。

经由一通google之后，我又在stackoverflow上找到了精确的答案（stackoverflow, yyds）：who and when notify the thread.wait() when thread.join() is called?

答案显示，这是在JVM层面去做的事：

static void ensure_join(JavaThread thread) { // We do not need to grap the Threads_lock, since we are operating on ourself. Handle threadObj(thread, thread->threadObj()); assert(threadObj.not_null(), "java thread object must exist"); ObjectLocker lock(threadObj, thread); // Ignore pending exception (ThreadDeath), since we are exiting anyway thread->clear_pending_exception(); // Thread is exiting. So set thread_status field in java.lang.Thread class to TERMINATED. java_lang_Thread::set_thread_status(threadObj(), java_lang_Thread::TERMINATED); // Clear the native thread instance - this makes isAlive return false and allows the join() // to complete once we've done the notify_all below java_lang_Thread::set_thread(threadObj(), NULL); lock.notify_all(thread); // Ignore pending exception (ThreadDeath), since we are exiting anyway thread->clear_pending_exception();}

可以看到除了notify_all以外，它实在做了很多扫尾的事情。
包括处理非常、设置线程状态等。

如果线程没启动

再把代码改一下，如果线程没有通过start启动会若何呢？

Thread thread = new Thread(new ThreadA());// thread.start();thread.join();System.out.println("如果不加join方法，我会先被打出来，加了就不一样了");

会直接实行末了一行代码打印出来。

看join源码就知道了，在wait之前，会有一个isAlive()的判断，看当前哨程是否是alive的。
如果没有start，那就会直接返回false，不进入wait。

总结

join方法会开释thread工具锁，底层是wait方法，在JVM层面通过notify_all来唤醒的。

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