synchronized這個關鍵字，原來的印象就是一個重量級鎖，也就是悲觀鎖，直接鎖住代碼段，剩余的線程進入到阻塞隊列中，效率極低，實際上呢，在jdk1.6之后，synchronized的內部進行了優化，它不再是一個簡單的重量級鎖，它為了試用所有的情況，有了一個鎖升級流程：無鎖 -》 偏向鎖 -》 輕量級鎖 -》 重量級鎖，接下來我們仔細的聊一下所謂的鎖升級流程。
首先，現來看一下，synchronized的使用方法：
1、對一個對象進行加鎖
synchronized(this){ //代碼 }
2、對一個方法進行加鎖
public synchornized void test(){ //代碼 }
實際上，無論是對一個對象進行加鎖還是對一個方法進行加鎖，實際上，都是對對象進行加鎖。也就是說，對於方式2，實際上虛擬機會根據synchronized修飾的是實例方法還是類方法，去取對應的實例對象或者Class對象來進行加鎖。
所以既然是對對象加鎖，我們是不是應該了解下對象的結構呢，樓主的上一篇文章有關於對象結構的，不再多說。鎖的信息都是存在對象頭中的MarkWord中的。結構如下：
一、無鎖狀態
當一個對象被創建出來時，為無鎖狀態，所標記位位01，是否偏向鎖位0。
二、偏向鎖
當一個線程執行到鎖相關的代碼段時，就會將是否偏向鎖置為1，此時MarkWord結構如下：
| bit fields | 是否偏向鎖 | 鎖標志位 | |
|---|---|---|---|
| threadId | epoch | 1 | 01 |
此時有線程占據了這個鎖，這也就是偏向鎖。
這也就到了偏向鎖，這個鎖會偏向於第一個獲得它的線程，在接下來的執行過程中，假如該鎖沒有被其他線程所獲取，沒有其他線程來競爭該鎖，那么持有偏向鎖的線程將永遠不需要進行同步操作。
假如，這時候來了一個線程，也來搶占該鎖，處理流程如下：
1、判斷線程id是否和MarkWord中的線程id相同，如果相同，那么直接執行代碼塊，否則執行下一步。
2、查看對象是否為可偏向，如果為0，那么進行CAS操做，將MarkWord中的否偏向鎖置為1，並記錄id。如果不是，執行下一步驟。
3、這時候就出現了竟爭鎖的情況，新線程，會嘗試CAS操作，來更新線程id，如果失敗，就進行鎖的撤銷或升級為輕量級鎖。
如果失敗，就去撤銷鎖，首先需要判斷，MarkWord中存放的線程id是否還存活，如果已經死亡，就撤銷鎖，然后新線程，獲取鎖，否則升級為輕量級鎖。
其中簡單聊一下撤銷鎖：
鎖的對象頭中偏向着線程1，因為它不知道線程1什么時候來，所以一直偏向着，就算線程1已經死亡了。所以撤銷鎖的時候，先檢查對象頭所指向的線程是否存活，如果不存活，那么偏向鎖撤銷為無鎖，線程2就拿到了鎖，如果存在，那么線程1目前沒有拿着鎖而在干別的事情，這樣鎖就在不同時間段被不同線程訪問了升級為輕量級鎖。
所以，如果程序肯定是兩個線程竟爭，我們可以一開始就把偏向鎖這個默認功能給關閉，否則浪費大量的資源。
偏向鎖是默認開啟的，而且開始時間一般是比應用程序啟動慢幾秒，如果不想有這個延遲，那么可以使用-XX:BiasedLockingStartUpDelay=0；
如果不想要偏向鎖，那么可以通過-XX:-UseBiasedLocking = false來設置；
三、輕量級鎖
簡單描述下偏向鎖升級為輕量級鎖的過程：
1、線程在自己的線程棧中，新建一個鎖記錄LockRecord，官方稱為Displaced Mark Word。
2、將LockRecord中的對象指針，指向鎖對象，然后將鎖對象的MarkWord復制到LockRecord中。
3、將鎖對象的MarkWord替換為為指向LockRecord的指針。
為什么要拷貝mark word？
原因是為了不想在lock與unlock這種底層操作上再加同步，如果每個線程進來都不拷貝，直接對內容進行更改的話，可能會出錯。
將LockRecord中的對象指針，指向鎖對象，是為了識別，哪個對象被鎖住了。
將鎖對象的MarkWord替換為為指向LockRecord的指針，是為了讓其他線程知道，這個鎖被獲取了。
然后MarkWord更新為：
| bit fields | 鎖標志位 |
|---|---|
| 指向LockRecord的指針 | 00 |
然后簡單聊聊輕量級鎖。
輕量級鎖分為自旋鎖和自適應自旋鎖
1、自旋鎖
自旋鎖也就是當一個線程占據着鎖時，這時候另一個線程來了，發現鎖被占用，就開始進行不停的嘗試CAS操作，也就是不停的執行for循環，來不停的嘗試如果線程嘗試獲取鎖的時候，輕量鎖正被其他線程占有，就會不停的自旋獲取鎖，如果超過次數獲取鎖，那么它就會修改MarkWord，修改重量級鎖，表示該進入重量鎖了，知道獲取鎖之后，結束。
當線程太多之后，就會出現一個問題，假如有100個線程竟爭資源，有99個在不停的執行for循環，這個cpu的消耗是非常可怕的。所以，線程太多了，就需要讓線程阻塞，然后執行了，默認情況下，自旋的次數為10次，用戶可以通過-XX:PreBlockSpin來進行更改，為了優化引入了自適應自旋鎖，超過了次數，就升級為重量級鎖。
2、自適應自旋（此操作為了防止長時間的自旋，在自旋操作上加了一些限制條件）。
比如一開始給線程自旋的時間是10秒，如果線程在這個時間內獲得了鎖，那么就認為這個線程比較容易獲得鎖，就會適當的加長它的自旋時間。
如果這個線程在規定時間內沒有獲得到鎖，並且阻塞了。那么就認為這個線程不容易獲得鎖，下次當這個線程進行自旋的時候會減少它的自旋時間。
輕量級鎖解鎖操作
1、輕量級解鎖時，會使用原子的CAS操作將Displaced Mark Word替換回到對象頭。
2、如果成功，則表示沒有競爭發生。成功替換，等待下一個線程獲取鎖。
3、如果失敗，表示當前鎖存在競爭（因為自旋失敗的線程已經將對象頭中的輕量級鎖00改變為了10），鎖就會膨脹成重量級鎖。
4、因為自旋會消耗CPU，為了避免無用的自旋（比如獲得鎖的線程被阻塞住了），一旦鎖升級成重量級鎖，就不會再恢復到輕量級鎖狀態。當鎖處於這個狀態下，其他線程試圖獲取鎖時，都會被阻塞住，當持有鎖的線程釋放鎖之后會喚醒這些線程，被喚醒的線程就會進行新一輪的奪鎖之爭。
四、重量級鎖
升級為重量級鎖之后，MarkWord中發生變化，如下：
| bit fields | 鎖標志位 |
|---|---|
| 指向Mutex的指針 | 10 |
重量級鎖是依賴對象內部的monitor鎖來實現的，而monitor又依賴操作系統的MutexLock(互斥鎖)來實現的，所以重量級鎖也被成為互斥鎖。
重量級鎖的工作流程如下：當系統檢查到鎖是重量級鎖之后，會把等待想要獲得鎖的線程進行阻塞，被阻塞的線程不會消耗cup。但是阻塞或者喚醒一個線程時，都需要操作系統來幫忙，這就需要從用戶態轉換到內核態，而轉換狀態是需要消耗很多時間的，有可能比用戶執行代碼的時間還要長。所以重量級鎖的開銷還是很大的。
這就是synchronized中的鎖升級流程。