17、带超时机制的队列锁及复合锁详解

带超时机制的队列锁及复合锁详解

1. 带超时机制的队列锁（TOLock）

1.1 超时机制概述

在 Java 的 Lock 接口中， tryLock() 方法允许调用者指定一个超时时间，即调用者愿意等待获取锁的最长时间。若在超时时间内未获取到锁，尝试将被放弃，该方法会返回一个布尔值来指示锁获取是否成功。

对于 BackoffLock 请求，放弃请求很简单，线程只需从 tryLock() 调用中返回即可，且超时操作是无等待的，仅需常数步。然而，队列锁算法的超时处理则复杂得多，若线程直接返回，其后续排队的线程将陷入饥饿状态。

1.2 TOLock 实现思路

TOLock 基于 CLHLock 实现，是一个支持超时机制的队列锁。它采用虚拟节点队列，每个线程会在其前驱节点上自旋，等待锁的释放。当线程超时时，不能直接放弃其队列节点，因为其后继者将无法得知锁已释放。因此，TOLock 采用了一种懒处理方式：线程超时时，将其节点标记为已放弃，队列中的后继者若发现其自旋的节点已被放弃，便会开始在前驱节点的前驱节点上自旋，同时还能回收被放弃的节点。

1.3 TOLock 代码实现

1.3.1 类定义及字段

public class TOLock implements Lock{
    static QNode AVAILABLE = new QNode();
    AtomicReference<Q