sychronized 鎖升級
sychronize有幾種鎖
sychronize
1.6之前，只存在重量級鎖，也就是一個執行緒拿到鎖之後，其他沒有拿到鎖的執行緒只能阻塞。
1.6之後，新加了偏向鎖和輕量級鎖（自旋鎖）。
無鎖
無鎖是指沒有對資源進行鎖定，所有的執行緒都能訪問並修改同一個資源，但同時只有一個執行緒能修改成功。
也就是說，理想情況下，所有獲取鎖的執行緒都能夠在第一次嘗試的時候就成功，也就是沒有真正發生競爭，此時，sychronized不會真正的加鎖。
實際上不是這樣。當物件剛被new出來的時候，沒有執行緒進行訪問，此時是無鎖狀態，一旦有執行緒來訪問，其實第一個執行緒會加偏向鎖。或者偏向鎖撤銷 物件頭中的mark word 是空的時候 也是無鎖狀態。
也就是不存在多個執行緒訪問，互相不衝突，大家維持友好的無鎖狀態這種事。
偏向鎖
偏向鎖是指當一段同步程式碼一直被同一個執行緒所訪問時，即不存在多個執行緒的競爭時，那麼該執行緒在後續訪問時便會自動獲得鎖，從而降低獲取鎖帶來的消耗，即提高效能。
也就是說，此時也沒有發生真正的競爭，可以理解為不存在第二個執行緒來獲取鎖，當物件被第一個執行緒訪問，當鎖物件第一次被執行緒獲取的時候，虛擬機器會把物件頭中的標誌位設為01、把偏向模式設定為1，表示進入偏向模式。同時使用CAS操作把獲取到這個鎖的執行緒的ID記錄在物件的Mark Word中，如果CAS操作成功，持有偏向鎖的執行緒以後每次進入這個鎖相關的同步塊時。虛擬機器都可以不再進行任何同步操作（例如加鎖、解鎖以及對Mark Word的更新操作等）。
輕量級鎖/自旋鎖
輕量級鎖是指當鎖是偏向鎖的時候，卻被另外的執行緒所訪問，此時偏向鎖就會升級為輕量級鎖，其他執行緒會通過自旋（關於自旋的介紹見文末）的形式嘗試獲取鎖，執行緒不會阻塞，從而提高效能。
輕量級鎖的獲取主要由兩種情況：① 當關閉偏向鎖功能時；② 由於多個執行緒競爭偏向鎖導致偏向鎖升級為輕量級鎖。
也就是說，一旦發生了兩個執行緒同時獲取一把鎖的情況，偏向鎖就不合適了，會升級成輕量級鎖，之所以稱之為“輕量”，是因為其他沒有獲取到鎖的執行緒並不會進入阻塞狀態，而是會進入“自旋”，其實就是進入迴圈，迴圈內會嘗試繼續獲取鎖。
可以看一下偏向鎖到輕量級鎖的升級過程
- 在程式碼即將進入同步塊的時候，如果此同步物件沒有被鎖定（鎖標誌位為01
狀態），虛擬機器首先將在當前執行緒的棧幀中建立一個名為鎖記錄的空間，用於儲存鎖物件目前的Mark Word拷貝（官方為這份拷貝加了個字首Displaced）。- 然後虛擬機器將使用CAS操作嘗試把物件的Mark Word更新為指向Lock Record的指標。如果這個更新動作成功了，即代表該執行緒擁有了這個物件的鎖，並且物件Mark Word的鎖標誌位（Mark Word的最後兩個位元）將轉變為00，表示此物件處於輕量級鎖定狀態。
- 如果這個操作失敗了，那就意味著至少存在一條執行緒與當前執行緒競爭獲取該物件的鎖。虛擬機器首先會檢查物件的Mark Word是否指向當前執行緒的棧幀。如果是，說明當前執行緒已經擁有了這個物件的鎖，那直接進入同步塊繼續執行就可以了，否則就說明這個鎖物件已經被其他執行緒搶佔了。當前執行緒會進行自旋。
- 如果出現兩條以上的執行緒爭用同一個鎖，或者當前執行緒自旋失敗（嘗試到一定次數，預設10次）的情況，那輕量級鎖就不再有效，必須要膨脹為重量級鎖，鎖標誌的狀態值變為10，此時Mark Word中儲存的就是指向重量級鎖監視器ObjectMonitor（互斥量）的指標，後面等待鎖的執行緒也必須進入阻塞狀態。
重量級鎖
重量級鎖是指當有一個執行緒獲取鎖之後，其餘所有等待獲取該鎖的執行緒都會處於阻塞狀態。
重量級鎖通過物件內部的監視器（monitor）實現，而其中 monitor 的本質是依賴於底層作業系統的 Mutex Lock 實現，作業系統實現執行緒之間的切換需要從使用者態切換到核心態，切換成本非常高。
簡而言之，重量級鎖和我們平常使用的lock區別不大，一旦有一個執行緒獲取到了鎖，其他沒有獲取到鎖的執行緒都只能進入阻塞狀態排隊。
鎖升級狀態
所以，鎖升級有兩條線路：
- 偏向鎖開啟的情況下，當物件被new出來，此時是無鎖，當第一個執行緒來訪問並獲取鎖的時候，加一個偏向鎖，如果在第一個執行緒持有偏向鎖期間，有其他的執行緒也來獲取鎖，那麼此時升級為輕量級鎖，如果競爭比較激烈，比如自旋的執行緒嘗試多次仍舊獲取不到鎖，就有可能升級為重量級鎖。也就是無鎖→偏向鎖→輕量級鎖→重量級鎖
- 偏向鎖關閉的情況下，當物件被new出來，此時是無鎖，當第一個執行緒來訪問，直接就加輕量級鎖，如果競爭比較激烈，比如自旋的執行緒嘗試多次仍舊獲取不到鎖，就有可能升級為重量級鎖。也就是無鎖→輕量級鎖→重量級鎖
總結
以上是我的思考，有不對的地方歡迎大家指出（我覺得肯定有不對的地方，可是現階段我就是這麼理解的，希望大家積極指出），感謝大家幫助我提高。