無鎖
無鎖是指線程通過無限循環來執行更新操作，如果執行成功就退出循環，如果執行失敗（有其他線程更新了值），則繼續執行，直到成功為止。CAS操作就屬於無鎖。如果從性能的角度來看，無鎖狀態的性能是非常高的。
自旋鎖
自旋鎖是一種通過讓線程不釋放當前的CPU執行一個忙循環，來嘗試獲取鎖的方式。自旋鎖的前提假設是鎖被其它線程占用的時間很短。如果其它線程占用鎖的時間很長，那么自旋的線程只會白白消耗處理器資源，而不會做任何有用的工作，反而帶來性能上的浪費。自旋次數的默認值是10次，用戶可以通過使用參數-XX:PreBlockSpin來更改。
HotSpot虛擬機對象頭Mark Word
| 存儲內容 | 標志位 | 狀態 |
|---|---|---|
| 對象哈希碼、對象分代年齡 | 01 |
未鎖定 |
| 指向鎖記錄的指針 | 00 |
輕量級鎖定 |
| 偏向線程ID、偏向時間戳、對象分代年齡 | 01 |
可偏向 |
| 指向重量級鎖的指針 | 10 |
膨脹（重量級鎖定） |
| 空，不需要記錄信息 | 11 |
GC標記 |
偏向鎖
當一個線程獲取了鎖，如果在接下來的執行過程中，該鎖沒有被其它的線程獲取，則持有偏向鎖的線程將永遠不需要再進行同步。當有另外一個線程區嘗試獲取這個鎖的時候，偏向模式就宣告結束。偏向鎖的前提假設是當一個線程獲取鎖，后面還有大概率該線程還會需要繼續持有這把鎖。
虛擬機啟用偏向鎖的參數-XX:UseBiasedLocking。如果當前偏向鎖已啟動，當鎖對象第一次被線程獲取的時候，虛擬機將會把對象頭中的標志位設為01，即偏向模式。同時使用CAS操作把獲取到這個鎖的線程的ID記錄在對象的Mark Word之中，如果CAS操作成功，持有偏向鎖的線程以后每次進入這個鎖的同步塊時，虛擬機都可以不用再進行同步操作了。
輕量級鎖
在代碼進入同步塊的時候，如果此同步對象沒有被鎖定（鎖標志位為01狀態），虛擬機首先將在當前線程的棧幀中建立一個名為鎖記錄（Lock Record）的空間，用於存儲鎖對象目前的Mark Word的拷貝。
然后，虛擬機將使用CAS操作嘗試將對象的Mark Word更新為指向Lock Record的指針。如果這個更新動作成功了，那么這個線程就擁有了該對象的鎖，並且對象Mark Word的鎖標志位（Mark Word的最后2bit）將轉變為00，即表示此對象處於輕量級鎖定狀態。輕量級鎖的前提假設是對於絕大部分的鎖，在整個同步周期內都是不存在競爭的，通過CAS操作來避免時候互斥鎖的開銷。
重量級鎖
當有兩個及以上的線程爭用同一個鎖，那么輕量級鎖就不再有效，要膨脹為重量級鎖。鎖標志的狀態值變為10，Mark Word中存儲的就是指向重量級鎖（互斥量）的指針，后面等待鎖的線程也要進入阻塞狀態。
在討論鎖之間的轉換狀態時，首先需要理解以下幾個問題：
- 偏向鎖只有設置了
-XX:UseBiasedLocking參數才會存在 - 假設啟用了偏向鎖，對象頭的鎖標志位是
01（和未鎖定狀態一樣），但是存儲的內容是偏向線程ID、偏向時間戳 - 當線程獲取偏向鎖是通過CAS操作將對象頭中存儲的偏向線程ID更新為當前線程的ID
- 對象是否被鎖定是指對象頭是否指向線程的鎖記錄（Lock Record）
- 只有是輕量級鎖或者重量級鎖時對象才會被鎖定
鎖之間狀態轉換
結合自己的理解繪制了一個鎖之間狀態轉化的關系圖：
