無法理解這種多線程異常行為

Question

根據ReentrantLock.newCondition()的文檔，調用線程在調用信號方法之前需要擁有一個鎖：

如果在調用任何條件等待或信號方法時未持有此鎖，則會拋出 IllegalMonitorStateException。

事實上，這就是我在嘗試時看到的：

java.lang.IllegalMonitorStateException
    at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.signalAll(AbstractQueuedSynchronizer.java:1954)
    at PingPongPrinter_.printPing(PingPong2.java:35)
    at WorkerPing.run(PingPong2.java:53)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

那么為什么這個限制存在於java.util.concurrent.locks.ReentrantLock中呢？ 我相信C++ 沒有這樣的限制。

Answer 1

回答原始問題

在發出信號之前，您正在解鎖與條件關聯的鎖。 從文檔：

在調用此方法時，實現可能（並且通常確實）要求當前線程持有與此條件關聯的鎖。 實現必須記錄此先決條件以及在未持有鎖時采取的任何操作。 通常，會拋出 IllegalMonitorStateException 等異常。

此外，僅鎖定修改您調節的值所需的時間。

void printPong() throws Exception {

  // wait for pong condition
  while (isPing) {
    blockPong.await();
  }

  rlock.lock();
  isPing = true; // modify value
  blockPing.signalAll(); // signal ping
  rlock.unlock();
  
  System.out.println("Pong");
}

void printPing() throws Exception {

  // wait for ping condition
  while (!isPing) {
    blockPing.await();
  }

  rlock.lock();
  isPing = false; // modify value
  blockPong.signalAll(); // signal pong
  rlock.unlock();

  System.out.println("Ping");

}

修改問題的答案

那么java.util.concurrent.locks.ReentrantLock為什么會有這個限制呢？ 我相信C++中沒有這樣的限制。

因為ReentrantLock是互斥的。 它提供在任何給定時間對一個線程的訪問。 這是一個設計選擇。

在 C++ 中， std::condition_variable還要求您擁有該資源的互斥量才能發出信號。