本文主要讲解“Java锁的升级策略是什么”。感兴趣的朋友不妨看看。本文介绍的方法简单、快速、实用。让边肖学习“Java锁的升级策略是什么”！
这三种锁指的是锁的状态，它们特定于Synchronized关键字。JDK 1.6为了降低“重量级锁”的性能消耗，引入了“偏向锁”和“轻量锁”。锁有四种状态：解锁状态、偏置锁、轻量锁和重量锁。锁定状态由对象标题中的标记字标记：
锁可以升级但不能降级，这意味着偏置锁升级为轻量锁后不能降级为偏置锁。这种升级锁但不能降级的策略是为了提高获取和释放锁的效率。
重量级锁：根据底层操作系统的互斥锁，线程会被阻塞。
缺点：锁定和解锁需要从用户模式切换到内核模式，消耗大量性能。
轻量级锁：基于重量级锁进行优化(避免上下文切换，提高性能)。它假设多线程竞争是交错的，不会发生线程阻塞，因此上下文切换是多余的。
第一个特点：采用CAS操作进行锁定和解锁，由于轻量级锁的Lock Record存储在对象头和线程空间，锁定和解锁不需要上下文切换，性能消耗小。
第二个特点：一旦发生多线程竞争，首先基于“自旋锁”的思想，自旋CPU会等待一段时间而不进行上下文切换，如果仍然无法获得锁，那么锁将升级为重量级锁。
偏锁：基于轻量锁进行优化(减少多次加锁和解锁，提升性能)。它假设在整个过程中只有一个线程获得锁，因此多次锁定和解锁是多余的。
特点：第一次获取锁后不会释放锁，会一直持有锁，以后进入锁时只需要检查锁状态和偏置的线程ID是否是自己的，省去了多次加锁和解锁。
1.偏向锁
获取锁定：
检查对象头的Mark Word是否可偏转(即是否偏向锁1，锁标志位是否为01)，如果不是，尝试争锁：尝试CAS操作，将Mark Word的线程ID设置为当前线程ID，表示线程已经获得锁，如果失败，则说明锁已经被占用。
如果是可偏转的，检查线程标识是否是当前线程标识。如果是，说明当前线程已经持有锁(锁可以重新进入)，否则说明锁已经被占用。
如果锁已被占用，您只能将偏置锁撤销为无锁或轻量锁。
释放锁：(bias锁采用等待竞争释放锁的机制，线程不会主动释放bias锁，只有当其他线程竞争bias锁时，持有Bias锁的线程才会释放锁)
有偏锁的撤销需要等待全局安全点(此时没有正在执行的字节码)，停止持有有偏锁的线程，检查持有有偏锁的线程是否还活着。
如果线程挂起，将对象头设置为解锁状态；如果线程还活着，将对象头设置为轻量级锁(锁升级)，轻量级锁最终会被释放。
2.轻量级锁
获取锁定：
检查对象头的Mark Word是否是轻量级锁(锁标志位为00)，如果不是，尝试竞争锁：JVM首先在当前线程的栈帧中建立一个Lock Record，用于备份存储对象头的Mark Word(这个副本的官方前缀被一个Displaced mark word替换)。然后JVM尝试CAS操作，将标记字更新为指向锁记录的指针，以指示线程已经获得锁。如果失败，说明锁已经被占用了。
如果是轻量级锁，则判断对象头的Mark Word是否指向当前线程栈帧的Lock Record。如果是，则表示当前线程已经持有锁(锁可以重新进入)，否则表示锁已经被占用。
如果锁已被占用，当前线程将尝试旋转CPU以获取锁。旋转一定次数后，轻量级锁将扩展为重量级锁(锁标志位变为10)，线程将进入块。
释放锁定：
尝试CAS操作，将移位的标记字替换回目标
如果CAS操作失败，意味着有锁竞争，锁已经膨胀成了重量级的锁。有必要在释放锁的同时唤醒挂起的线程。
3.重量级锁
重量级锁依赖于底层操作系统的Mutex Lock，所有线程都会被阻塞，线程之间的切换需要从用户状态切换到内核状态，成本非常高。
总结：锁的优缺点比较
有偏锁锁定和解锁不需要额外的消耗，与异步方法相比只有纳秒的差距。如果线程之间存在锁竞争，就会带来额外的锁取消。适用于只有一个线程访问轻量级Lock竞争的线程，不会阻塞，提高了程序的响应速度。对于得不到锁的线程，spin会消耗CPU追求的响应时间，或者要求临界区短，Spin不会占用CPU太长时间。重量级Lock线程竞争不会使用spin，不会消耗CPU资源，线程阻塞，且响应时间慢会追求吞吐量。
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