先綜述個結(jié)論：
一般說的synchronized用來做多線程同步功能谱俭，其實synchronized只是提供多線程互斥奉件，而對象的wait()和notify()方法才提供線程的同步功能。
一般說synchronized是加鎖昆著，或者說是加對象鎖县貌，其實對象鎖只是synchronized在實現(xiàn)鎖機制中的一種鎖（重量鎖，用這種方式互斥線程開銷大所以叫重量鎖凑懂，或者叫對象monitor）煤痕，而synchronized的鎖機制會根據(jù)線程競爭情況在運行會有偏向鎖、輕量鎖接谨、對象鎖摆碉，自旋鎖（或自適應(yīng)自旋鎖）等，總之脓豪，synchronized可以認(rèn)為是一個幾種鎖過程的封裝巷帝。
原理
通常說的synchronized在方法或塊上加鎖，這里的鎖就是對象鎖（當(dāng)然也可以在類上面）扫夜，或者叫重量鎖楞泼，在JVM中又叫對象監(jiān)視器（Monitor）驰徊，就是對象來監(jiān)視線程的互斥。
先來回顧一下對象在堆里的邏輯結(jié)構(gòu)：
對象頭里的結(jié)構(gòu)大致如此：
其中Tag的2bit用來顯示鎖類型堕阔。通常我們說synchronized的對象鎖棍厂，就是這里Tag=10時的monitor對象，這里的Monitor address就是這個monitor對象（就是重量鎖）的地址印蔬。
當(dāng)多個線程同時請求synchronized方法或塊時勋桶，monitor會設(shè)置幾個虛擬邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理這些多線程。下圖是簡化了的管理結(jié)構(gòu)侥猬。
新請求的線程會首先被加入到線程排隊隊列中例驹，線程阻塞，當(dāng)某個擁有鎖的線程unlock之后退唠，則排隊隊列里的線程競爭上崗（synchronized是不公平競爭鎖鹃锈，下面還會講到）。如果運行的線程調(diào)用對象的wait()后就釋放鎖并進入wait線程集合那邊瞧预，當(dāng)調(diào)用對象的notify()或notifyall()后屎债，wait線程就到排隊那邊。這是大致的邏輯垢油。
同時再看看線程的狀態(tài)圖
Blocked就是阻塞狀態(tài)盆驹。
wait()和sleep()最大的不同在于wait()會釋放對象鎖，而sleep()不會滩愁！wait躯喇、sleep、yield區(qū)別如下：
似乎講到這里硝枉，synchronized鎖和wait()廉丽、notify()來實現(xiàn)多線程同步就完成了。
但是妻味，自旋鎖或自適應(yīng)自旋鎖：
因為線程阻塞后進入排隊隊列和喚醒都需要CPU從用戶態(tài)轉(zhuǎn)為核心態(tài)正压，尤其頻繁的阻塞和喚醒對CPU來說是負(fù)荷很重的工作。同時統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)责球，很多對象鎖的鎖定狀態(tài)只會持續(xù)很短的一段時間焦履，例如一個線程切換周期，這樣的話在很短的時間內(nèi)阻塞線程又很快喚醒線程顯然不值得棕诵，所以引入了自旋鎖概念裁良。
所謂“自旋”，就monitor并不把線程阻塞放入排隊隊列校套，而是去執(zhí)行一個無意義的循環(huán)价脾，循環(huán)結(jié)束后看看是否鎖已釋放并直接進行競爭上崗步驟，如果競爭不到繼續(xù)自旋循環(huán)笛匙，循環(huán)過程中線程的狀態(tài)一直處于running狀態(tài)侨把。明顯自旋鎖使得synchronized的對象鎖方式在線程之間引入了不公平犀变。但是這樣可以保證大吞吐率和執(zhí)行效率。
不過雖然自旋鎖方式省去了阻塞線程的時間和空間（隊列的維護等）開銷秋柄，但是長時間自旋也是很低效的获枝。所以自旋的次數(shù)一般控制在一個范圍內(nèi)，例如10,50等骇笔，在超出這個范圍后省店，線程就進入排隊隊列。
自適應(yīng)自旋鎖笨触，就是自旋的次數(shù)是通過JVM在運行時收集的統(tǒng)計信息懦傍，動態(tài)調(diào)整自旋鎖的自旋次數(shù)上界。
講到這里似乎synchronized鎖的過程更加豐滿了芦劣。
不過synchronized在運行過程中不是一下子就到對象鎖這個級別的粗俱，它根據(jù)線程競爭情況會經(jīng)過幾次升級變化。這里就出現(xiàn)了另外幾種鎖虚吟。
輕量鎖和偏向鎖
當(dāng)多線程環(huán)境進入synchronized區(qū)域的線程沒競爭時寸认，JVM并不會馬上創(chuàng)建對象鎖，而是用輕量鎖或偏向鎖串慰。
不過需要明確的是偏塞，輕量鎖和偏向鎖，都不能代替重量鎖邦鲫，只不過是在沒有多線程競爭時烛愧，沒必要用重量鎖而無畏的消耗資源。但是一旦出現(xiàn)了多線程競爭時掂碱，synchronized區(qū)域的輕量鎖或偏向鎖都會立即升級為重量鎖。
輕量鎖或偏向鎖使用的條件是進入synchronized區(qū)域時沒有其他任何其他線程在使用慎冤。
這時線程t訪問對象的synchronized區(qū)域時疼燥，對象頭的標(biāo)志位Tag狀態(tài)為01，以及還有1位的偏向信息用于記錄這個對象是否可用偏向鎖蚁堤。然后t在對象上申請輕量鎖時醉者，若偏向信息為0，表明當(dāng)前對象還未加鎖披诗，或加過偏向鎖（加過撬即，注意是加過偏向鎖的對象只能被同樣的線程加鎖，如果不同的線程想要獲取鎖呈队，需要先將偏向鎖升級為輕量鎖剥槐，稍后會講到），在判斷對當(dāng)前對象確實沒有被任何其他線程鎖住后宪摧，即可以在該對象上加輕量鎖粒竖。
加輕量鎖的過程很簡單：在當(dāng)前線程的棧幀（stack?frame）中生成一個鎖記錄（lock?record）颅崩，這個鎖記錄比前面說的那個對象鎖（管理線程隊列的monitor）簡單多了，它只是對象頭的一個拷貝蕊苗。然后把對象頭里的tag改成00沿后，并把這個棧幀里的lock?record地址放入對象頭里。若操作成功朽砰，那就完成了輕量鎖操作尖滚。如果不成功，說明有線程在競爭瞧柔，則需要在當(dāng)前對象上生成重量鎖來進行多線程同步漆弄，然后將Tag狀態(tài)改為10，并生成Monitor對象（重量鎖對象）非剃，對象頭里也會放入Monitor對象的地址置逻。最后將當(dāng)前線程t排隊隊列中。
輕量鎖的解鎖過程也很簡單就是把棧幀里剛才的那個lock?record拷貝到對象頭里备绽，若替換成功券坞，則解鎖完成，若替換不成功肺素，表示在當(dāng)前線程持有鎖的這段時間內(nèi)恨锚，其他線程也競爭過鎖，并且發(fā)生了鎖升級為重量鎖倍靡，這時需要去Monitor的等待隊列中喚醒一個線程去重新競爭鎖猴伶。
偏向鎖是比輕量鎖還輕量的鎖機制。當(dāng)synchronized區(qū)域長期都由同一個線程加鎖塌西、解鎖時他挎，jvm就用偏向鎖來做，它的加鎖解鎖比輕量鎖操作起來指令更加簡化捡需。不過一旦有其他線程使用synchronized區(qū)域办桨，即使沒有線程間競爭，也會把偏向鎖升級為輕量鎖站辉，當(dāng)然如果發(fā)生線程競爭就再升級為對象鎖呢撞。
鎖的公平與不公平：公平鎖是指線程獲得鎖的順序按照fifo的原則，先排隊的先得饰剥。非公平鎖指每個線程都先要競爭鎖殊霞，不管排隊先后，所以后到的線程有可能無需進入等待隊列直接競爭到鎖汰蓉。非公平鎖雖然可能導(dǎo)致某些線程饑餓绷蹲，但是鎖的吞吐率是公平鎖好幾倍，synchronized是一個典型的非公平鎖方案顾孽，而且沒法做成公平鎖瘸右。
