synchronized锁

几种使用方式

0. 直接往方法上加synchronized关键字：

       //方法上加锁，锁的是当前对象。
       //如果在静态方法上加锁，锁的是类,也就是class对象
       public synchronized void temp(){
   ​
       }
   

1. 同步代码块：

       //可以使用对象也可以使用类的.class对象作为监视器
       synchronized (MyTread.class){
               System.out.println("hello");
       }
   

锁升级

对象头

synchronized加锁其实就是给一个对象加锁，锁存在对象头中，不同线程争抢一个对象的对象头中的锁。

对象头结构：

而锁信息又存放在对象头中的mark word中。

mark word结构：

锁升级步骤

无锁========>偏向锁========>轻量级锁========>重量级锁

锁升级详细过程

偏向锁：

0. 判断对象头中Mark Word的Thread Id是否为空
1. 若为空cas设置Thread Id为当前线程
2. 若不为空，检查Thread Id是否为当前线程Id
3. 如果是当前线程，拿到锁直接执行同步代码块
4. 如果失败则检查偏向锁的标识是否为1，如果不是CAS竞争锁
5. 如果有偏向锁则用CAS尝试替换Mark Word中的线程Id，进行偏向锁撤销

偏向锁撤销：

0. 需要等待到全局安全点（在这个时间点上没有执行的字节码文件）
1. 会短暂暂停拥有偏向锁的线程，判断持有锁的线程是否存活，如果线程不在活动状态，则将对象头设置为无锁状态
2. 如果持有锁的线程存活，对象头锁标记位设置为轻量级锁，唤醒持有锁的线程

轻量级锁加锁：

0. 在线程执行同步代码块之前，JVM会在当前线程的栈帧中创建一个储存锁记录的空间lock record，将对象头中的Mark Word复制到lock record中，官方称为Displaced Mark Word。
1. 当前线程会尝试使用CAS将Mark Word中的指针指向lock record，如果成功则获得锁，如果失败表示有其他线程竞争，会通过自旋来获得锁

轻量级锁解锁：

轻量级锁解锁时会将lock record替换回对象头，如果成功则表示没有竞争发生，如果失败则轻量级锁会膨胀为重量级锁。

由于自旋锁长时间没有获取到锁的话会消耗cpu资源，为了避免无用的自选，锁一旦升级为重量级锁之后，不会恢复到轻量级锁。

进入重量级锁之后，一旦第一个线程获得锁之后，其他线程尝试获得锁就会进入阻塞状态，当持有锁的线程释放锁之后会唤醒这些线程，被唤醒的线程会重新竞争锁。