偏向鎖
偏向第一個拿到鎖的線程。
即第一個拿到鎖的線程，鎖會在對象頭 Mark Word 中通過 CAS 記錄該線程 ID，該線程以后每次拿鎖時都不需要進行 CAS（指輕量級鎖）。
如果該線程正在執行同步代碼塊時有其他線程在競爭（指其他線程嘗試 CAS 讓 Mark Word 設置自己的線程 ID），會被升級為輕量級鎖。
如果其他線程發現 Mark Word 里記的不是自己，且發現原持有偏向鎖的線程已經執行完同步代碼塊，會嘗試 CAS 把 Mark Word 中的改為自己的線程 ID。
輕量級鎖
輕量級鎖就是通過 CAS 進行加鎖的。
JVM 會給線程的棧幀中創建一個叫鎖記錄 Lock Record 的空間，把對象頭 Mark Word 復制到該空間里（Displaced Mark Word），並通過 CAS 嘗試把原對象頭 Mark Word 中鎖記錄指針指向該鎖記錄。如果成功，表示線程拿到了鎖。如果失敗，則進行自旋（自旋鎖），自旋超過一定次數時升級為重量級鎖，這時該線程會被內核掛起。
自旋鎖
輕量級鎖膨脹為重量級鎖前，線程在執行 monitorenter 指令進入等待隊列時，會通過自旋去嘗試獲得鎖。
如果自旋超過一定次數時還未拿到鎖，就會進入阻塞狀態，等待內核來調度。此時會發生內核態與用戶態之間的上下文切換，所以會影響性能（引入自旋鎖就是為了減少這個開銷）。
因為后面的線程也先進行自旋嘗試獲取鎖，所以這對於已被阻塞的那些線程來說，會不公平。
重量級鎖
重量級鎖就是通過內核來操作線程。因為頻繁出現內核態與用戶態的切換，會嚴重影響性能。
升級為重量級鎖時會在堆中創建 monitor 對象，並將 Mark Word 指向該 monitor 對象。monitor 中有 cxq（ContentionList），EntryList ，WaitSet，owner：
鎖升級的流程圖
圖片來自：Java Synchronised機制
鎖降級
Hotspot 在 1.8 開始有了鎖降級。在 STW 期間 JVM 進入安全點時如果發現有閑置的 monitor（重量級鎖對象），會進行鎖降級。
為什么鎖信息存放在對象頭里？
因為在Java中任意對象都可以用作鎖，因此必定要有一個映射關系，存儲該對象以及其對應的鎖信息（比如當前哪個線程持有鎖，哪些線程在等待）。一種很直觀的方法是，用一個全局map，來存儲這個映射關系，但這樣會有一些問題：需要對map做線程安全保障，不同的
synchronized之間會相互影響，性能差；另外當同步對象較多時，該map可能會占用比較多的內存。所以最好的辦法是將這個映射關系存儲在對象頭中，因為對象頭本身也有一些hashcode、GC相關的數據，所以如果能將鎖信息與這些信息共存在對象頭中就好了。
也就是說，如果用一個全局 map 來存對象的鎖信息，還需要對該 map 做線程安全處理，不同的鎖之間會有影響。所以直接存到對象頭。
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