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java中join的原理

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发布: 2025-12-06 19:28:03
原创
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Java中join()的核心原理是调用线程在目标线程对象上执行wait(),循环检查isAlive()直至其终止,JVM在线程结束时自动调用notifyAll()唤醒等待线程;带超时的join通过循环减法精确控制等待时间,避免虚假唤醒。

java中join的原理

Java 中 join() 的核心原理是:调用线程在目标线程对象上执行 wait(),持续等待直到目标线程终止(进入 TERMINATED 状态),期间通过循环检查 isAlive() 并配合同步锁与等待唤醒机制实现阻塞与恢复。

本质是基于 wait/notify 的对象级等待

join 方法被声明为 synchronized,意味着它锁的是被调用的线程对象本身(比如 t.join() 锁的是 t 对象)。内部逻辑是:

  • 只要目标线程还活着(t.isAlive() == true),就调用 t.wait(0) 让当前线程进入 WAITING 状态
  • 当目标线程自然结束(run 方法执行完)或异常退出时,JVM 会自动在其对象上调用 notifyAll()
  • 被阻塞的线程被唤醒后,重新检查 isAlive();若已死亡,跳出循环,join 方法返回

带超时的 join 是循环减法 + 精确等待

比如 t.join(3000) 不是一次性等 3 秒,而是:

  • 记录起始时间 base
  • 每次 wait(delay) 后重新计算剩余等待时间:delay = 3000 - 已耗时
  • 如果剩余时间 ≤ 0,直接退出循环,不等了
  • 这种设计能避免虚假唤醒(spurious wakeup)导致误判

不是“抢占”也不是“调度干预”

join 不影响线程优先级,也不让出 CPU 给目标线程。它只是挂起调用方,不参与线程调度决策。目标线程是否运行、何时运行,完全由 JVM 和操作系统调度器决定 —— join 只负责“守着它死”,不负责“帮它活”。

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和 sleep、yield 的关键区别

对比常见线程控制方法:

  • sleep(ms):当前线程休眠指定毫秒,不释放锁,不依赖其他线程状态
  • yield():建议调度器让出 CPU,但无实际保证,也不等待任何线程
  • join():明确等待另一个线程终结,依赖其生命周期,且必须在目标线程 start() 之后调用才有效

基本上就这些。理解 join,关键是抓住“在目标线程对象上 wait,靠 JVM 自动 notify”这个底层动作,而不是把它想象成某种魔法同步指令。

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