synchronized锁升级

在 Java SE 1.6中，锁一共有 4 种状态，级别从低到高依次是：无锁状态、偏向锁状态、轻量级锁状态和重量级锁状态，这几个状态会随着竞争情况逐渐升级。锁可以升级但不能降级，意味着偏

向锁升级成轻量级锁后不能降级成偏向锁。

1、偏向锁

大多数情况下，锁不仅不存在多线程竞争，而且总是由同一线程多次获得，为了让线程获得锁的代价更低而引入了偏向锁。当一个 线程访问同步块并获取锁时，会在对象头和栈帧中的锁记录里存储锁偏向的线程ID ，以后该线程在进入和退出同步块时不需要进行 CAS 操作来加锁和解锁，只需简单地测试一下对象头的 Mark Word 里是否存储着指向当前线程的偏向锁。如果测试成功，表示线程已经获得了锁。如果测试失败，则需要再测试一下 Mark Word 中偏向锁的标识是否设置成 1 （表示当前是偏向锁）：如果没有设置，则使用CAS 竞争锁；如果设置了，则尝试使用 CAS 将对象头的偏向锁指向当前线程。

2、轻量级锁

（1）轻量级锁加锁
线程在执行同步块之前，JVM会先在当前线程的栈桢中创建用于存储锁记录的空间，并将对象头中的Mark Word复制到锁记录中，官方称为Displaced Mark Word。然后线程尝试使用CAS将对象头中的Mark Word替换为指向锁记录的指针。如果成功，当前线程获得锁，如果失
败，表示其他线程竞争锁，当前线程便尝试使用自旋来获取锁。
（2）轻量级锁解锁
轻量级解锁时，会使用原子的CAS操作将Displaced Mark Word替换回到对象头，如果成功，则表示没有竞争发生。如果失败，表示当前锁存在竞争，锁就会膨胀成重量级锁

从图中可以看出，所标志位是00代表轻量级锁，轻量级锁又称自旋锁、无锁（存在歧义尽量不要用此称）；标志位是10代表重量级锁；标志位是11代表GC回收；标志位是001代表无锁状态，101代表是偏向锁

锁升级的过程

偏向锁直接调用wait()方法-->重量级锁

匿名偏向--->偏向锁：在synchronized()-->synchronized(o)

偏向锁自旋锁都是用户空间完成；重量级锁是需要向内核申请

当一个线程访问同步块并获取锁时，会在对象头和栈帧中的锁记录里存储锁偏向的线程ID，从无锁状态升级为偏向锁---->出现竞争，另一个进程争抢资源，就会撤销原来的偏向锁，两个进程开始竞争把对象头中的Mark Word替换为各自的LR指针，一个成功则另一个自旋等待--->当有线程超过10次自旋，-XX:PreBlockSpin，或者自旋线程数超过CPU核数的一半时，锁就会膨胀成重量级锁。在1.6之后，加入自适应自旋Adapative Self Spinning , 由JVM自己控制何时膨胀为重量级锁