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synchronized优化

• 背景：synchronized最初作为Java中的重量级锁，开销大，不被推荐使用。
• 优化：随着JDK的发展，特别是JDK1.6以后，synchronized经历了优化，现在广泛应用于JVM源码和开源框架。

对象锁的四种状态

• 无锁状态：无锁定，多线程竞争访问资源，只有一个线程能修改成功。
• 偏向锁：偏向第一个获取锁的线程，减少锁获取的性能开销。
• 轻量级锁：当第二个线程访问时，偏向锁升级为轻量级锁，通过自旋尝试获取锁。
• 重量级锁：一个线程获取锁后，其余线程阻塞，依赖操作系统的Mutex Lock实现。

对象锁的存储

• 存储位置：锁状态存储在对象头的Mark Word中。
• Mark Word：用于存储对象的运行时数据，包括锁状态。

Mark Word在不同锁状态下的内容

• 偏向锁：存储偏向线程的ID，偏向标志置为1。
• 轻量级锁：存储指向线程栈中Lock Record的指针。
• 重量级锁：存储指向监视器（monitor）对象的指针。

synchronized锁升级过程

1. 无锁状态：threadid为空，所有线程可竞争。
2. 偏向锁：首次获取资源的线程ID记录在Mark Word中。
3. 轻量级锁：其他线程尝试获取资源，threadid不一致时升级。
4. 自旋获取：轻量级锁下，线程通过自旋尝试获取资源。
5. 重量级锁：自旋失败后，线程阻塞，等待资源释放。