为什么信号量起作用而ReentrantLock不起作用？

Question

我正在从LeetCode中尝试一个简单的并发问题。我在大学里非常简短地研究过这个主题，但没有使用Java API。我似乎无法使用reentrantlock（或据我所知的任何其他lock)来解决这个问题，而不会遇到IllegalMonitorStateException。然而，信号量（这似乎有些矫枉过正，因为我只需要使用二进制值）似乎工作得很好。这是为什么？

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

class Foo {

    private Lock printedFirst;
    private Lock printedSecond;

    public Foo() {
        this.printedFirst = new ReentrantLock();
        this.printedSecond = new ReentrantLock();
        printedFirst.lock();
        printedSecond.lock();
    }

    public void first(Runnable printFirst) throws InterruptedException {
        printFirst.run();
        printedFirst.unlock();
    }

    public void second(Runnable printSecond) throws InterruptedException {
        printedFirst.lock();
        try {
            printSecond.run();
        } finally {
            printedSecond.unlock();
        }

    }

    public void third(Runnable printThird) throws InterruptedException {
        printedSecond.lock();
        try {
            printThird.run();
        } finally {}
    }
}

使用信号量按预期工作的代码：

import java.util.concurrent.Semaphore;

class Foo {

    private Semaphore printedFirst;
    private Semaphore printedSecond;

    public Foo() {
        this.printedFirst = new Semaphore(0);
        this.printedSecond = new Semaphore(0);
    }

    public void first(Runnable printFirst) throws InterruptedException {
        printFirst.run();
        printedFirst.release();
    }

    public void second(Runnable printSecond) throws InterruptedException {
        printedFirst.acquire();
        try {
            printSecond.run();
        } finally {
            printedSecond.release();
        }

    }

    public void third(Runnable printThird) throws InterruptedException {
        printedSecond.acquire();
        try {
            printThird.run();
        } finally {}
    }
}

Answer 1

同步有两个主要用例：资源访问和事件传递。您试图解决的并发问题需要事件传递：第二个线程等待来自第一个线程的信号，第三个线程等待来自第二个线程的信号。信号，我的意思是，是空的事件，它们携带一个事件已经发生的事实，没有任何额外的细节。

信号量非常适合信号传递（尽管也可用于资源访问）。reentrantlock是为资源访问而设计的。从技术上讲，任何事件传递机制都建立在资源访问的基础上。因此，您可以使用reentrantlocks进行信号传递，但它需要一些额外的编程（在@billie的回答中演示）。