这是我参与8月更文挑战的第19天

(一）、基础概念

1、Mark Word

java对象头的Mark Word中存储了HashCode、分代年龄、锁状态等信息，来看下Mark Word的结构

2、栈帧

方法执行时，在jvm的栈中会创建一个栈帧用来存储局部变量、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。方法从调用到执行完成，就是栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。（所以代码块中的局部变量可以实现入栈创建，出栈销毁）。

线程中的许多方法同时处于执行状态，对执行引擎来说，活动线程中，栈顶的栈帧才是有效的，称为当前栈帧，与这个栈帧关联的方法称为当前方法。

二、偏向锁、轻量级锁和重量级锁的使用和锁膨胀

1、偏向锁

加锁成功：将Mark Word中的线程Id标记为当前线程id，就加锁成功了，具体的流程如下：

（1）、先读取对象的Mark Word 判断是否处于可偏向的状态，即检查Mark Word中的 是偏向状态和锁标志位

（2）、如果可偏向的，说明当前线程可加锁，那么就用CAS操作去将线程id写入到Mark Word中，如果获取锁成功，执行同步代码。

（3）、如果CAS操作失败，说明其他线程在竞争，并取到了偏向锁，那么等待全局安全点（GC运行之前所有线程需要在安全点阻塞，这就GC过程中常说的Stop The World），将偏向状态改为0，验证已获取锁的线程是否存活，如果死亡，将锁标志位恢复到无锁状态，重新加锁。如果存活，将锁标志位升级为轻量级锁（01）。

2、轻量级锁

轻量级锁采用CAS自旋锁的方式来完成加锁，相对于重量级锁加锁的代价相对小一些，如果一直获取不到锁状态，自旋占用的资源会超过重量级锁，所以轻量级锁膨胀为重量级锁的条件就是自旋达超过一定次数（默认为10，可以修改PreBlockSpin参数调整）。

加锁流程：

1、执行同步代码块之前，JVM会在线程的栈帧中创建一个存储锁记录的空间（Lock Record），并将Mark Word拷贝复制到锁记录中。

2、然后尝试通过CAS将Mark Word中的锁记录的指针，指向创建的Lock Record。如果成功表示获取锁状态成功。

3、如果失败，则进入自旋获取锁状态。

3、重量级锁

当系统检查到锁是重量级锁之后，会把等待想要获得锁的线程进行阻塞，被阻塞的线程不会消耗cup。但是阻塞或者唤醒一个线程时，都需要操作系统来帮忙，这就需要从用户态转换到内核态，而转换状态是需要消耗很多时间的，有可能比用户执行代码的时间还要长。