Java公平信号量

我正在尝试理解这个旧考试任务的答案，在这个考试任务中，学生应该使用Java重入锁来实现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; 

它在对任务的描述中说："您可以假设程序中最多有20个线程使用信号量。此外，在程序的一次运行中最多执行1000万个信号量操作。" 在任务的解决方案中，它说："每个试图获取信号量的线程都必须在队列中注册自己，并且只有在之前的线程离开它之后才能离开队列。每个线程使用32位计数器来记住它在队列中的位置。计数器不会回绕，因为最多会对信号量执行1000万次操作，但即使计数器可能回绕，代码也可以运行。"

在我看来，老师似乎在解决方案中忽略了1000万个线程的限制，但我的主要问题是，当线程被放入lock()和aWait()语句中的队列中，并且有一个正在检查的自由变量时，为什么需要计数器。而ReentrantLock(True)难道不考虑公平性吗？

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();     
    }
}

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解决方案

虽然您可能会认为在可重入锁上阻塞的线程 排队，不能保证队列的行为像FIFO一样公平 排队。文档明确告诉您：

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

阅读全文docs，即使您创建了公平的ReentrantLock，也不能保证它是公平的。

但是，显示的代码确实运行正常，因为计数器使线程以FIFO顺序获取锁。

代码是票证锁，因此也请签出https://en.wikipedia.org/wiki/Ticket_lock