Java公平信号量

Question

我试图理解这个旧考试任务的答案，在这个任务中，学生应该使用JavasReentrantLock实现一个公平的二进制信号量。我不明白这些计数器的意义：

int next = 0;
int nextToGo = 0;
int myNumber; 

它在任务的描述中说，“你可以假设程序中使用信号量最多有20个线程。此外，最多1000万信号量操作将在程序的一次运行中执行。"在任务的解决方案中，它说：“每个试图获取信号量的线程必须在队列中注册自己，并且只有在之前的线程离开队列后才离开队列。每个线程使用32位计数器记住它在队列中的位置。计数器不会环绕，因为最多1000万操作将在信号量上执行，但是即使计数器可能环绕”，代码也能工作。

对我来说，老师似乎忽略了1000万线程在解决方案中的局限性，但我的主要问题是，当线程被放入锁（）和等待（）语句的队列中，并且有一个自由变量时，为什么需要计数器正在检查。而不是ReentantLock（真）照顾公平性？

解决方案：

public class FairSemaphore {

    ReentrantLock l = new ReentrantLock(true);
    Condition c = l.newCondition();
    int next = 0;
    int nextToGo = 0;
    boolean free = true;

    public void aqcuire() throws InterruptedException {
            l.lock();
            int myNumber = next++; 

            while(!(free && myNumber == nextToGo)) {
                    c.await();
            }
            free = false;
            nextToGo++;
            l.unlock();
    }

    public void release() {
            l.lock();
            free = true;
            c.signalAll();
            l.unlock();     
    }
}

Answer 1

虽然您可能认为在ReentrantLock上阻塞的线程正在排队，但不能保证队列的行为与FIFO队列一样公平。文档明确告诉您：

...此锁不保证任何特定的访问顺序。。。但是请注意，锁的公平性并不能保证线程调度的公平性。。。

阅读整个文档，即使您创建了一个公平的可重入锁定，也不能保证它是公平的。

然而，所显示的代码确实表现得很好，因为计数器使线程以先进先出的顺序获取锁。

代码是一个票证锁，所以也检查了https://en.wikipedia.org/wiki/Ticket_lock