鎖的升級與對比
Java SE 1.6爲了減少獲得鎖和釋放鎖帶來的性能消耗，引入了“偏向鎖”和“輕量級鎖”，在 Java SE 1.6中，鎖一共有4種狀態，級別從低到高依次是:無鎖狀態、偏向鎖狀態、輕量級鎖狀 態和重量級鎖狀態，這幾個狀態會隨着競爭情況逐漸升級。鎖可以升級但不能降級，意味着偏 向鎖升級成輕量級鎖後不能降級成偏向鎖。這種鎖升級卻不能降級的策略，目的是爲了提高 獲得鎖和釋放鎖的效率。
偏向鎖
大多數情況下，鎖不僅不存在多線程競爭，而且總是由同 一線程多次獲得，爲了讓線程獲得鎖的代價更低而引入了偏向鎖。
當一個線程訪問同步塊並 獲取鎖時，會在對象頭和棧幀中的鎖記錄裏存儲鎖偏向的線程ID，以後該線程在進入和退出 同步塊時不需要進行CAS操作來加鎖和解鎖，只需簡單地測試一下對象頭的Mark Word裏是否 存儲着指向當前線程的偏向鎖。
- 如果測試成功，表示線程已經獲得了鎖。
- 如果測試失敗，則需 要再測試一下Mark Word中偏向鎖的標識是否設置成1(表示當前是偏向鎖):
- 如果沒有設置，則 使用CAS競爭鎖;
- 如果設置了，則嘗試使用CAS將對象頭的偏向鎖指向當前線程。
偏向鎖的撤銷：
偏向鎖使用了一種等到競爭出現才釋放鎖的機制，所以當其他線程嘗試競爭偏向鎖時， 持有偏向鎖的線程纔會釋放鎖。
偏向鎖的撤銷，需要等待全局安全點(在這個時間點上沒有正 在執行的字節碼)。
- 它會首先暫停擁有偏向鎖的線程，然後檢查持有偏向鎖的線程是否活着：
- 如果線程不處於活動狀態，則將對象頭設置成無鎖狀態;
- 如果線程仍然活着，擁有偏向鎖的棧 會被執行，遍歷偏向對象的鎖記錄，棧中的鎖記錄和對象頭的Mark Word要麼重新偏向於其他 線程，要麼恢復到無鎖或者標記對象不適合作爲偏向鎖，最後喚醒暫停的線程。
偏向鎖的獲得和撤銷流程：
注意： 偏向鎖在Java 6和Java 7裏是默認啓用的，但是它在應用程序啓動幾秒鐘之後才激活，如有必要可以使用JVM參數來關閉延遲：-XX:BiasedLockingStartupDelay=0。
如果你確定應用程序裏所有的鎖通常情況下處於競爭狀態，可以通過JVM參數關閉偏向鎖：-XX:- UseBiasedLocking=false，那麼程序默認會進入輕量級鎖狀態。
輕量級鎖
輕量級鎖加鎖：
線程在執行同步塊之前，JVM會先在當前線程的棧楨中創建用於存儲鎖記錄的空間，並將對象頭中的Mark Word複製到鎖記錄中，官方稱爲Displaced Mark Word。然後線程嘗試使用CAS將對象頭中的Mark Word替換爲指向鎖記錄的指針：
- 如果成功，當前線程獲得鎖；
- 如果失敗，表示其他線程競爭鎖，當前線程便嘗試使用自旋來獲取鎖。
輕量級鎖解鎖：
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：
- 如果成功，則表示沒有競爭發生；
- 如果失敗，表示當前鎖存在競爭，鎖就會膨脹成重量級鎖。
下圖爲兩個線程同時爭奪鎖，導致鎖膨脹的流程圖。
因爲自旋會消耗CPU，爲了避免無用的自旋（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後會喚醒這些線程，被喚醒的線程就會進行新一輪的奪鎖之爭。
鎖的優缺點對比
