java - Thread 中的 join() 方法是否保证完美工作，还是也依赖于各个 JVM？

Question

概述

我正在学习和使用 java 中的线程。我刚刚开始研究 join() 方法。据我所知，它让当前线程并强制它等待，直到thread.join()调用结束/死亡/终止。

这是我尝试用来探索该功能的代码:

ThreadJoinMain

package com.threeadjoin.main;

import sun.nio.ch.ThreadPool;

public class ThreadJoinMain {

public static void main(String[] args) {
    CustomThreadOne threadOne = new CustomThreadOne();

        Thread t1 = new Thread(threadOne);
        t1.setName("Thread 1");
        t1.setPriority(10);

        Thread t2 = new Thread(threadOne);
        t2.setName("Thread 2");

        /*Thread t3 = new Thread(threadOne);
        t3.setName("Thread 3");*/

        try{
            t1.join();
            //t2.join();
        }
        catch (InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }

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

    }
}

自定义线程

package com.threeadjoin.main;

public class CustomThreadOne implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0; i < 10; i ++){
            System.out.println("Inside thread: " + 
Thread.currentThread().getName() + " value: " + i);
        }
    }
}

大多数时候它都会给出令人满意的结果，如下所示:

Inside thread: Thread 1 value: 0
Inside thread: Thread 1 value: 1
Inside thread: Thread 1 value: 2
Inside thread: Thread 1 value: 3
Inside thread: Thread 1 value: 4
Inside thread: Thread 1 value: 5
Inside thread: Thread 1 value: 6
Inside thread: Thread 1 value: 7
Inside thread: Thread 1 value: 8
Inside thread: Thread 1 value: 9
Inside thread: Thread 2 value: 0
Inside thread: Thread 2 value: 1
Inside thread: Thread 2 value: 2
Inside thread: Thread 2 value: 3
Inside thread: Thread 2 value: 4
Inside thread: Thread 2 value: 5
Inside thread: Thread 2 value: 6
Inside thread: Thread 2 value: 7
Inside thread: Thread 2 value: 8

但是，如果我连续运行此代码而不进行任何更改或强制重新构建它，有时(尽管很少)输出会像这样:

Inside thread: Thread 1 value: 0
Inside thread: Thread 2 value: 0
Inside thread: Thread 1 value: 1
Inside thread: Thread 2 value: 1
Inside thread: Thread 1 value: 2
Inside thread: Thread 2 value: 2
Inside thread: Thread 1 value: 3
Inside thread: Thread 2 value: 3
Inside thread: Thread 1 value: 4
Inside thread: Thread 2 value: 4
Inside thread: Thread 1 value: 5
Inside thread: Thread 2 value: 5
Inside thread: Thread 1 value: 6
Inside thread: Thread 1 value: 7
Inside thread: Thread 1 value: 8
Inside thread: Thread 2 value: 6
Inside thread: Thread 1 value: 9
Inside thread: Thread 2 value: 7
Inside thread: Thread 2 value: 8
Inside thread: Thread 2 value: 9

或者这个:

Inside thread: Thread 2 value: 0
Inside thread: Thread 1 value: 0
Inside thread: Thread 2 value: 1
Inside thread: Thread 1 value: 1
Inside thread: Thread 2 value: 2
Inside thread: Thread 1 value: 2
Inside thread: Thread 2 value: 3
Inside thread: Thread 1 value: 3
Inside thread: Thread 2 value: 4
Inside thread: Thread 1 value: 4
Inside thread: Thread 2 value: 5
Inside thread: Thread 1 value: 5
Inside thread: Thread 2 value: 6
Inside thread: Thread 1 value: 6
Inside thread: Thread 2 value: 7
Inside thread: Thread 1 value: 7
Inside thread: Thread 2 value: 8
Inside thread: Thread 1 value: 8
Inside thread: Thread 2 value: 9
Inside thread: Thread 1 value: 9

我这里有什么遗漏的吗？

Answer 1

概述

问得好! 是的!它保证按预期工作，并且不依赖于 JVM。但是，我在源代码中发现了很多令人困惑的地方，因此我将使用类似的应用程序逐步了解 join() 的语义。让我们研究下面的示例。

示例应用程序

public static void main(String[] args) {
    // Create threads t1 -> t3
    Thread t1 = new Thread(threadOne);
    t1.setName("Thread 1");
    Thread t2 = new Thread(threadOne);
    t2.setName("Thread 2");
    Thread t3 = new Thread(threadOne);
    t3.setName("Thread 3");

    //////////// Explanation 1 /////////////

    t1.start(); // Begin execution of t1
    t2.start(); // Begin execution of t2

    //////////// Explanation 2 /////////////

     try {
         t1.join(); // Force main thread to wait for t1
    //////////// Explanation 3 /////////////
         t2.join(); // Force main thread to wait for t2
    //////////// Explanation 4 /////////////

         t3.start(); // Begin execution of t3
         t3.join(); // Force main thread to wait for t3
    //////////// Explanation 5 /////////////
     } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
     }
}

这里，这段代码中实际上存在 4 个线程:main、t1、t2、t3 。主线程是应用程序创建并用于运行应用程序的启动线程。

说明1

此时，只有 1 个线程正在执行:main 线程。虽然t1->t3已创建，但尚未开始执行。

说明2

这里，我们启动了t1和t2，这样就有3个执行线程:t1、t2和main。

说明3

在t1.join()处，main线程(或调用线程)等待 t1 的执行完成。完成后，main 线程将继续执行。此时，t2 与 main 和 t1 并行执行。

说明4

main 线程再次等待执行完成，但这次是等待 t2。一旦完成，main 线程就会解除阻塞并继续。

说明5

main线程已开始执行t3，并立即等待其完成。

摘要

总体而言，此示例应用程序产生不确定的结果。无法知道 t1->t3 何时执行。产生不同的结果是正常的，因为线程每次运行可能会获得不同的 CPU 时间，导致它们在逻辑 block 中进展得更远或更远。我们所知道的是，main 线程将确保 t1 和 t2 在启动 t3 之前完成。此外，所有线程 t1->t3 将在 main 线程完成之前完成执行。