在多 线 程并 发编 程中 synchronized 一直是元老 级 角色，很多人都会称呼它 为 重量 级锁 。但 是，随着 Java SE 1.6 对 synchronized 进 行了各种 优 化之后，有些情况下它就并不那么重了。   先来看下利用 synchronized 实现 同步的基 础 ： Java 中的每一个 对 象都可以作 为锁 。具体表 现 为 以下 3 种形式。 · 对 于普通同步方法， 锁 是当前 实 例 对 象。 · 对 于静 态 同步方法， 锁 是当前 类 的 Class 对 象。 · 对 于同步方法 块 ， 锁 是 Synchonized 括号里配置的 对 象。     Synchonized 在 JVM 里的 实现 原理， JVM 基于 进 入和退出 Monitor对象 {     //TODO   了解管程 （ ）    每一个对象和类都与一个监视器相关联    要线程独占某块数据/代码（SpecialRoom）  ，那么先进入Hallway等待，然后调度器基于某些规则（如先进先出）从Hallway中取一个线程，若线程处于被挂起状态 那么就把它送进等待房间，过一段时间再送进 SpecialRoom。    而Monitor （监视器）的作用就是 保证 仅一个线程访问受保护的数据/代码 在Java中 每个对象和类都有一个监视器与之关联。为了实现监视器的互斥功能，锁(有时候也称为互斥体)与每一个对象和类关联。在操作系统书中，这叫做信号量，互斥锁也被称为二元信号量。

    如果一个线程拥有某些数据上的锁，其他线程想要获得锁只能等到这个线程释放锁。如果我们在进行多线程编程时总是需要编写一个信号量，那就不太方便了。幸运的是，我们不需要这样做，因为JVM会自动为我们做这件事。

JVM会实现一个信号量，来与每个类/对象的监视器关联。

    为了声明一个同步区域(这里意味着数据不可能被超过一个线程访问)，Java提供了synchronized块和synchronized方法。一旦代码被synchronized关键字绑定，它就是一个监视器区域。它的锁将会在后面被JVM实现。

}   来实现 方法同步和代 码块 同步，但两者的 实现细节 不一 样 。代 码块 同步是使用 monitorenter 和 monitorexit 指令 实现 的，而方法同步是使用另外一种方式 实现 的， 细节 在 JVM 规 范里并没有 详细说 明。但是，方法的同步同 样 可以使用 这 两个指令来 实现 。   monitorenter 指令是在 编译 后插入到同步代 码块 的开始位置，而 monitorexit 是插入到方法 结 束处和异常处 ， JVM 要保 证每个monitorenter必须有对应的monitorexit与之配对 。    

Java对象头

在pom.xml中 加入 <dependency>     <groupId>org.openjdk.jol</groupId>     <artifactId>jol-core</artifactId>     <version>0.9</version> </dependency>

虽然看包名出处是openjdk，但在OpenJDK和Oracle JDK上都可以使用

用法：

System.out.println(ClassLayout.parseInstance(user).toPrintable()); 32位虚拟机下的MarkWord

打印synchronize锁住的对象信息和没有被锁的对象信息

    可以看到 对象被锁住时 头部第一行最后两位变成了01  即被重量级锁锁定。   64位虚拟机下的MarkWord { 存疑    System.out.println(System.getProperty("sun.arch.data.model")); 通过这个方法可以得知我的jvm是64位 但是为什么markword按照32位来的？？ }      

锁的升级和对比

Java SE 1.6 为 了减少 获 得 锁 和 释 放 锁带 来的性能消耗，引入了 “ 偏向 锁 ” 和 “ 轻 量 级锁 ” ，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   {   偏向锁 升 级 成 轻 量 级锁 后不能降 级 成偏向 锁  ，但是偏向锁可以降成无锁   }    这 种 锁 升 级 却不能降 级 的策略，目的是 为 了提高获得 锁 和 释 放 锁 的效率（后续介绍）    

偏向锁：

HotSpot [1] 的作者 经过 研究 发现 ，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 ；（实际上就是用无锁方式中的CAS）                                      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。    

偏向锁的撤销

偏向 锁 使用了一种等到 竞 争出 现 才 释 放 锁 的机制，所以当其他 线 程 尝试竞 争偏向 锁时 ， 持有偏向锁 的 线 程才会 释 放 锁 。 偏向 锁 的撤 销 ，需要    等待全局安全点{ 这个来保证线程安全 } （在 这 个 时间 点上没有正在执 行的字 节码 ）。 它会首先 暂停拥有偏向锁的线 程，然后 检查 持有偏向 锁 的 线 程是否活着，           如果线 程不 处 于活 动 状 态 ， 则 将 对 象 头设 置成无 锁 状 态 ；            如果 线 程仍然活着， 拥 有偏向 锁 的 栈会被执 行，遍 历 偏向 对 象的 锁记录 ， 栈 中的 锁记录 和 对 象 头 的 Mark Word 要么重新偏向于其他线程，要么恢复到无 锁 或者 标记对 象不适合作 为 偏向 锁 ，最后 唤 醒 暂 停的 线 程。     偏向锁的初始化流程  

关闭偏向锁

偏向 锁 在 Java 6 和 Java 7 里是默 认 启用的，但是它在 应 用程序启 动 几秒 钟 之后才激活， 如有必要可以使用JVM 参数来关 闭 延 迟 ： -XX:BiasedLockingStartupDelay=0 。 如果你确定 应 用程 序里所有的锁 通常情况下 处 于 竞 争状 态 ，可以通 过 JVM 参数关 闭 偏向 锁 ：             -XX:UseBiasedLocking=false，那么程序默 认 会 进 入 轻 量 级锁 状 态 。  

轻量级锁

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 。  

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 。     争夺锁导致的锁膨胀流程图 （线程1 ：我忙活了一圈白干了是吧 ）       

轻量级锁和偏向锁的区别 ： 

偏向锁没有复制对象头MarkWord到当前线程的栈帧，而是通过将对象头中的 线程id指向自己  ， 轻量级锁则是将MarkWord替换为指向锁记录的指针。长度是 30bit   最后i两位是00  偏向锁 在MarkWord倒数第三位会 用1 表示自己是偏向锁   最后两位是01  

相同点 

都使用了 CAS操作 偏向锁使用CAS操作替换MarkWord中的线程ID  而 轻量级锁 则是 比较 线程程中复制的DisplayMarkWord 和 对象的MarkWord 。    

偏向锁 轻量级锁  重量级锁 优缺点