synchronized關鍵字
在java里芒炼，使用的最基本互斥同步手段就是synchronized關鍵字趴久。synchronized關鍵字經(jīng)過Javac編譯后廷臼，會在同步代碼塊的前后分別形成一個monitorEnter 和 monitorExit 兩個字節(jié)碼指令蝗柔。這兩個字節(jié)碼指令都需要一個reference類型的參數(shù)來指明要鎖定和解鎖的對象改含。如果代碼中synchronized明確指定了對象情龄，那么就以這個對象的引用作為reference。如果沒有指定捍壤，那么將根據(jù)synchronized所修飾的方法類型（實例還是static）來決定是取代碼所在的對象實例還是方法對應的Class對象來作為線程持有的鎖骤视。
當前線程在執(zhí)行monitorEnter指令時，首先要去嘗試獲取對象的鎖鹃觉，如果對象沒有被鎖定专酗，或者當前線程已經(jīng)持有了鎖，則會把鎖的計數(shù)器加一帜慢，而在執(zhí)行monitorExit 指令時會將鎖計數(shù)器減一笼裳。一旦鎖計數(shù)器的值為0，鎖就等于是被釋放了粱玲。如果獲取對象鎖失敗躬柬，那么當前線程就應當被阻塞等待，直到請求鎖定的對象被持有它的線程釋放為止抽减。
可以看出允青，持有鎖是一個重量級的操作，因為如果要阻塞和喚醒一個線程卵沉，則需要操作系統(tǒng)來幫忙颠锉，同時會發(fā)生用戶態(tài)與內(nèi)核態(tài)的轉(zhuǎn)換法牲，這種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換會額外消耗處理時間，尤其是對于代碼特別簡單的同步代碼塊（比如被synchronized關鍵字修飾的get或set）琼掠，狀態(tài)轉(zhuǎn)換消耗的時間可能超過了代碼執(zhí)行的時間拒垃，為了優(yōu)化這一問題，JVM引用了鎖優(yōu)化機制瓷蛙。
鎖優(yōu)化機制
1.鎖消除
鎖消除是指虛擬機即時編譯器在運行時悼瓮，對一些代碼要求同步，但是對被檢測刀不可能存在共享數(shù)據(jù)競爭的鎖進行消除艰猬。鎖消除的主要判定依據(jù)來源于逃逸分析的數(shù)據(jù)支持横堡，如果判斷到一段代碼中，在堆上的所有數(shù)據(jù)都不會逃逸出去被其他線程訪問到冠桃，那么則認為它們是線程私有的命贴，即不會進行加鎖操作。例如使用StringBuffer時食听，StringBuffer的append()中都有一個synchronized同步代碼塊胸蛛，但是如果經(jīng)過逃逸分析得出當前的StringBuffer實例不會被其他線程訪問到的話，就不會進行加鎖操作碳蛋。
2.鎖粗化
對與一系列的連續(xù)操作都對同一個對象反復加鎖和解鎖胚泌，甚至加鎖操作出現(xiàn)在循環(huán)體之中，那即使沒有線程競爭肃弟，頻繁的進行互斥同步操作也會導致不必要的性能損耗玷室。所以為了使加鎖操作數(shù)量盡可能的小，會對一些連續(xù)的對同一個對象反復加鎖和解鎖的情況笤受，會將鎖同步的范圍擴大到整個操作外部穷缤。
3.輕量級鎖
輕量級鎖：在代碼即將進入同步塊的時候，JVM默認會進行輕量級鎖的上鎖：如果此同步對象沒有被鎖定箩兽，則JVM會在當前線程的棧幀中建立一個鎖記錄的空間津肛，用于儲存鎖對象的Mark Word的拷貝（對象頭中儲存HashCode和分代年齡和偏向模式的二進制碼）。然后虛擬機會采用CAS操作嘗試把Mark Word更新為指向鎖記錄空間的指針汗贫，同時將鎖標志位改為00身坐，如果這個操作成功了，則代表當前線程獲得了該鎖落包。如果更新操作失敗了部蛇，說明有別的線程在競爭獲取該對象的鎖。虛擬機首先會去檢查對象的Mark Word是否指向當前線程的棧幀中的鎖記錄空間咐蝇，如果是涯鲁，則說明當前線程已經(jīng)擁有了鎖，繼續(xù)執(zhí)行同步代碼塊即可。否則就說明對象已經(jīng)被其他線程搶占了抹腿，此時輕量級鎖就不再有效岛请，必須膨脹為重量級鎖（互斥鎖），此時鎖對象Mark Word會重新指向重量級鎖的指針警绩，并把鎖標志位改為10崇败。當不存在鎖競爭時，輕量級鎖通過CAS操作避免了使用互斥量的開銷肩祥，不過一旦有鎖競爭僚匆，不僅會有互斥量的開銷，也會有CSA操作帶來的開銷搭幻。（輕量級鎖膨脹為重量級鎖）
4.偏向鎖
偏向鎖（通過-XX:+UseBiasedLocking參數(shù)開啟）：如果JVM開啟偏向鎖，那么當鎖對象第一次被線程獲取的時候逞盆，虛擬機會將對象頭中的鎖標志為改為01檀蹋，同時使用CAS操作把獲取到鎖的線程ID記錄在對象頭中的Mark Word中（占用hashcode的空間，即偏向鎖的特征是鎖標志位為01云芦，且無hashcode）俯逾。如果CAS操作成功，持有偏向鎖的線程以后每次進入這個鎖相關的同步塊時舅逸，虛擬機不再進行任何同步操作（加鎖桌肴、解鎖，對mark word更新）琉历。不過一旦出現(xiàn)另外一個線程嘗試獲取這個鎖的情況坠七，偏向鎖就不再生效了，會根據(jù)當前對象鎖是否被持有來決定撤銷偏向鎖后將鎖的標志位更新為01（未鎖定）還是00（輕量級鎖）旗笔，后續(xù)的同步操作則按照輕量級鎖的操作去執(zhí)行彪置，且當前對象不能再進入到偏向鎖狀態(tài)（擁有hashcode的對象，無法進入偏向鎖狀態(tài)）蝇恶。（偏向鎖膨脹為輕量級鎖）
