Thread.join 和 Synchronized 有什么区别？答案

【问题标题】：What is the difference between Thread.join and Synchronized?Thread.join 和 Synchronized 有什么区别？
【发布时间】：2015-01-30 10:04:21
【问题描述】：

我很困惑何时在多线程应用程序中使用Thread.join() 以及何时使用synchronization。

据我说，它们都阻塞或等待其他线程完成执行。
此示例必须依次输出 10 个 A、10 个 B 和 10 个 C，例如：

1  : A
2  : A
3  : A
4  : A
5  : A
6  : A
7  : A
8  : A
9  : A
10 : A
1  : B
2  : B
3  : B
4  : B
5  : B
6  : B
7  : B
8  : B
9  : B
10 : B
1  : C
2  : C
3  : C
4  : C
5  : C
6  : C
7  : C
8  : C
9  : C
10 : C
----ProGraM ENDS----

示例从这里开始

class SyncTest extends Thread 
{   
    StringBuffer sb;

    public SyncTest(StringBuffer sb) 
    {
        this.sb = sb;   
    }

    public void run()
    {
        synchronized(sb) 
        {
            for(int i=1;i<=10;i++){
                System.out.println(i+" : "+sb.charAt(0));
            }
            sb.setCharAt(0, (char) (sb.charAt(0)+1));
        }
    }

    public static void main(String [] args) throws InterruptedException
    {
        StringBuffer sb = new StringBuffer("A");
        Thread t1=new SyncTest(sb);
        Thread t2=new SyncTest(sb);
        Thread t3=new SyncTest(sb);

        t1.start();

        t2.start();

        t3.start();

        Thread.sleep(1000);

        System.out.println("----ProGraM ENDS----");
    }
}

在这里，输出结果是 10 个 A，然后是 10 个 B，然后是 10 个 C，按顺序排列。但我也可以使用 Thread.join 而不是 synchronized 块来获得相同的输出，如下所示：

public void run()
    {
        //removed synchronized statement...

            for(int i=1;i<=10;i++){
                System.out.println(i+" : "+sb.charAt(0));
            }
            sb.setCharAt(0, (char) (sb.charAt(0)+1));

    }

    public static void main(String [] args) throws InterruptedException
    {
        StringBuffer sb = new StringBuffer("A");
        Thread t1=new SyncTest(sb);
        Thread t2=new SyncTest(sb);
        Thread t3=new SyncTest(sb);

        t1.start();
        t1.join();
        t2.start(); // wait for t1 to complete
        t2.join();
        t3.start(); // wait for t2 to complete
        t3.join(); 

                     // wait for t3 to complete
        System.out.println("----ProGraM ENDS----");
    }

谁能消除我对这两种技术使用的困惑，即何时在 Java 的多线程中使用 Thread.join 以及何时使用 synchronization。

【问题讨论】：

不要将synchronized 视为等待任何事情。 synchronized 的目的是防止不同的线程同时弄乱相同的数据。如果必须，它会等待，但这总是不太理想的结果：在完美的世界中，永远不会争用锁。另一方面，当我们调用join() 时，那是因为我们想要等待。当 B 完成之前 A 无能为力时，线程 A 调用 B.join()。

标签： java multithreading thread-synchronization

【解决方案1】：

Thread.join() 等待线程完全完成，而synchronized 块可用于防止两个线程同时执行同一段代码。

一般来说，很难建议何时使用其中一个而不是另一个，因为它们用于不同的目的。很难找到一个例子，比如你的代码，两者之间的差异很小。

话虽如此，在您的第一个示例中，不能保证输出将按字母顺序排列。您不能确定哪个线程将首先到达synchronized 块。所以在这种特殊情况下，join() 是最合适的。

【讨论】：

同步块不会阻止两个线程同时执行同一段代码。如果这些线程使用不同的监视器（例如，因为它们使用不同的实例），那么它们可以同时运行相同的代码，并且如果多个代码被同一个监视器保护，那么两个线程将无法运行同时不同段代码。
@MarkRotteveel 你说的很对。我已经温和地编辑了我的答案以反映您的评论。但总的来说，我鼓励 OP 阅读该主题，因为甚至比您的评论涵盖的内容还要多。我的回答并不是要完整描述 synchronized 的工作原理。
谢谢，你说得对，同步比我的评论更复杂。但我认为过度简化也是危险的。但是感谢您的更新。
@MarkRotteveel 您能否将我链接到任何详细显示您评论内容的文章。我正在学习多线程，我对完全相同的部分感到困惑。
@NeerajYadav 任何关于Java基础的好书都会解释这一点，否则从Java Tutorial: Concurrency开始

【解决方案2】：

thread.join() 停止执行当前线程，直到加入的线程完成。你的评论正确.. :)

同步可防止多个线程在同一个实例上执行同步部分的代码。

【讨论】：

【解决方案3】：

synchronized 关键字启用了一种锁定机制，允许线程不互相踩踏。 Java 文档将其描述为“防止线程干扰和内存一致性错误”的一种方式。

如果你使用join()，它确保一旦一个线程调用join，当前线程（正在运行的线程）将不会执行，除非你调用join的线程完成。我认为下图可能有助于更好地可视化这一点。

Source

【讨论】：

一个线程等待另一个线程完成？请详细说明

【解决方案4】：

如果没有join()，线程将并行运行并依赖于操作系统时间片（首先启动）。使用join() 线程串联运行。例如：假设你有两个线程都调用join() 方法

MyThread t1 = new MyThread();
MyThread t2 = new MyThread();

t1.join(); // this will be start first.
t2.join(); // this will be start only after above.

现在没有join() 方法，t1 和t2 中的任何一个都可以先启动。没有保证。

synchronized 语句/关键字用于监视线程，因此一次只有一个线程可以访问该同步方法/变量。是否使用join() 并不重要。

如果将synchronized 与join() 一起使用，则可以保证线程t1 只能先访问。如果没有synchronized，t1 和t2 线程都可以随时访问，但这些线程会启动和终止。因为join()而连续剧。

【讨论】：

【解决方案5】：

它们显然不一样，但是，如果它们将用于相同的目的（序列化访问/执行），那么同步块可以被认为是比使用连接更灵活的版本，因为它的用法与特定线程无关要序列化执行的实例。

此外，在同步块中，共享数据块的概念比连接更加强调。

【讨论】：

【解决方案6】：

简单示例：

您有一个静态字符串表，其中一些线程将放置一些值。该表用 "empty" 初始化。使用静态索引访问该表。如果一个线程放入一个值，它将增加静态索引。

如果你同步线程，它将确保一个线程放置的任何值都不能被另一个线程覆盖。

如果您在线程上使用连接，则只有第一个连接的线程有机会将值放入表中。因为另一个将等待但知道索引增加，他们将无法访问表（null指针异常）。所以 Join 让其他线程没用了。

此示例在包含同步方法的同一实例上使用线程。

【讨论】：