1 背景

在进行面试的时候，当被问及如何保证线程的执行顺序的时候，大部分人可能都想到使用join保证顺序。面试官微微一笑，那么你知道join原理是什么吗？额。。。

示例代码

public class TestJoin {
    public static void main(String[] args) {

        int count = 1000;
        Task t1 = new Task(count, null);
        t1.setName("t1");
        Task t2 = new Task(count, t1);
        t2.setName("t2");
        t2.start();
        t1.start();
    }

    public static class Task extends Thread {
        private final int count;

        private Task task;

        public Task(int count, Task task) {
            this.count = count;
            this.task = task;
        }

        @Override
        public void run() {
            if (task != null) {
                try {
                    task.join();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

            for (int i = 0; i < count; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
                Thread.yield();
            }
        }
    }
}

如上代码所述，线程t2中调用了t1的join方法。那么t2就需要等待t1执行完循环之后再执行自己的循环。

2 原理

2.1 线程等待

点击进入join方法，查看源码会看到如下的内容

源码1
这明显还不够，继续深入
源码2
因为我的join方法，未传入参数，那么也就是走的红框中的部分。也就是会无限期等待，直到线程t1执行完成才能执行t2。
再看看方法wait(0)，点击去之后，发现这个方法其实就是Object的方法，且跟我们调用对象的wait()方法调用的是同一个方法。
object中的wait方法
而我们在调用wait()方法的时候是必须先要获取锁的，那么根据wait()的调用可知wait(0)方法的调用也必须要先获取锁的。
回到join方法，这里我们没有看到同步块，但是看到方法的修饰词中出现了synchronized，那么就知道这里其实是获取锁了。锁对象就是调用了join的那个对象。在示例代码中就是在线程t2中调用了线程t1的join方法，那么需要被阻塞的就是t2线程，而锁对象就是t1对象。

2.2 线程唤醒

好了，现在线程t2的等待问题明白了。那么t2是如何被唤醒的呢。因为我们自己使用的时候都是wait和notify/notifyAll成对出现的。否则线程将无限期等待下去。如果等待线程还是一个非守护线程。那么就会导致程序不能正常结束。
在我找了半天程序，就是没有看到在哪里进行的唤醒。最后自己想了想是不是在线程销毁的时候，去看了下Thread类有没有重写finalize()方法，但是可惜不是这里。而且也不能是这里。因为执行finalize()方法的线程是一个低优先级的线程，同时需要垃圾回收t1，而且线程还不保证一定会执行finalize()。所以不能放在这里。没办法，网上找了下资料，果然大佬还是多。传送门。这里找到了答案。由于本人这里暂时没有jvm源码，也就copy了下这位大神的东西了。
还是在线程执行完毕，不过这次是jvm底层会去做一些校验

// 位于/hotspot/src/share/vm/runtime/thread.cpp中
void JavaThread::exit(bool destroy_vm, ExitType exit_type) {
    // ...

    // Notify waiters on thread object. This has to be done after exit() is called
    // on the thread (if the thread is the last thread in a daemon ThreadGroup the
    // group should have the destroyed bit set before waiters are notified).
    // 有一个贼不起眼的一行代码，就是这行
    ensure_join(this);

    // ...
}


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);

    // 同志们看到了没，别的不用看，就看这一句
    // thread就是当前线程，是啥？就是刚才例子中说的t1线程啊。
    lock.notify_all(thread);

    // Ignore pending exception (ThreadDeath), since we are exiting anyway
    thread->clear_pending_exception();
}

当线程t1执行完毕是，jvm在关闭线程之前会检测线阻塞在t1线程对象上的线程，然后执行notfyAll(),这样t2就被唤醒了。

3 总结：

1.创建线程t1和t2.
2.启动线程t1和t2
3.在线程t2中调用线程t1的join方法
4.线程t2获取到t1对象上的锁，然后执行wait()无限期等待
5.t1执行业务代码
6.t1执行完毕，在关闭t1之前，jvm唤醒所有阻塞在t1对象上的线程
7.t2被唤醒，继续执行
8.t2结束。