JVM锁升级的过程

JDK6对Synchronized进行了优化，不再默认是重量级锁，有了锁升级过程。

因为经过HotSpot的作者大量的研究发现，大多数时候是不存在锁竞争的，常常是一个线程多次获得同一个锁，因此如果每次都要竞争锁会增大很多没有必要付出的代价，为了降低获取锁的代价，才引入的偏向锁。

如果一块临界区从未被任何线程访问过，则它就一直处于无锁状态。当第一个线程来访问它时，这时候线程会判断锁状态标志位为01偏向标志位为0，表示无锁且可以使用偏向锁。这时就会启动加偏向锁的过程：

如果CAS操作成功，则该线程就获取到了偏向锁，该线程每次进入同步块时就再也不用加锁解锁了。如果CAS操作失败，说明发生了锁竞争，进入升级轻量级锁过程。

使用参数-XX:BiasedLockingStartupDelay可以设置偏向锁开启的延迟时间，默认为4秒，表示程序运行4秒后才会启用偏向锁。原因在于，系统刚启动时，一般数据竞争是比较激烈的，此时启用偏向锁会降低性能。未开启偏向锁时的锁升级过程为：无锁→轻量级锁→重量级锁。

轻量级锁考虑的是竞争锁对象的线程不多，而且线程持有锁的时间也不长的情景。因为阻塞线程需要CPU从用户态转到内核态，代价较大，如果刚刚阻塞不久这个锁就被释放了，那这个代价就有点得不偿失了，因此这个时候就干脆不阻塞这个线程，让它自旋着等待锁释放。

当第二个线程尝试获取已被置为偏向的锁时，偏向模式就马上宣告结束。根据锁对象目前是否处于被锁定的状态来决定是否撤销偏向（偏向标志设为0），撤销后锁标志位恢复到未锁定或轻量级锁的状态。如果对象处于锁定状态，则直接将锁升级到重量级锁，否则由当前试图访问到线程加上轻量级锁。轻量级锁的加锁过程如下：

如果出现两个以上的线程争用同一个锁的情况，那轻量级锁就不再有效，必须要膨胀为重量级锁，锁标志位状态改为10，此时Mark Word中存储的就是指向重量级锁的指针，后面等待锁的线程也不许进入阻塞状态。