鎖優化
適應性自旋（Adaptive Spinning）
線程阻塞的時候，讓等待的線程不放棄cpu執行時間，而是執行一個自旋(一般是空循環)，這叫做自旋鎖。
自旋等待本身雖然避免了線程切換的開銷，但它是要佔用處理器時間的，因此，如果鎖被佔用的時間很短，自旋等待的效果就非常好，反之，如果鎖被佔用的時間很長，那麼自旋的線程只會白白消耗處理器資源，帶來性能上的浪費。
因此，自旋等待的時間必須要有一定的限度。如果自旋超過了限定的次數仍然沒有成功獲得鎖，就應當使用傳統的方式去掛起線程了。自旋次數的默認值是10次，用戶可以使用參數-XX：PreBlockSpin來更改。
JDK1.6引入了自適應的自旋鎖。自適應意味著自旋的時間不再固定了，而是由前一次在同一個鎖上的自旋時間及鎖的擁有者的狀態來決定。比如前一次自旋了3次就獲得了一個鎖，那麼下一次虛擬機會允許他自旋更多次來獲得這個鎖。如果一個鎖很少能通過自旋成功獲得，那麼之後再遇到這個情況就會省略自旋過程了。
鎖消除（Lock Elimination）
虛擬機即時編譯器在運行時，對一些代碼上要求同步，但是被檢測到不可能存在共享數據競爭的鎖進行消除。一般根據逃逸分析的數據支持來作為判定依據。
鎖粗化（Lock Coarsening）
原則上，我們在編寫代碼的時候，總是推薦將同步塊的作用範圍限制得儘量小——只在共享數據的實際作用域中才進行同步，這樣是為了使需要同步的操作數量儘可能變小，如果存在鎖競爭，那等待鎖的線程也能儘快拿到鎖。
但如果一系列操作頻繁對同一個對象加鎖解鎖，或者加鎖操作再循環體內，會耗費性能，這時虛擬機會擴大加鎖範圍。
輕量級鎖（Lightweight Locking）
輕量級鎖是JDK 1.6之中加入的新型鎖機制。它的作用是在沒有多線程競爭的前提下，減少傳統的重量級鎖使用操作系統互斥量產生的性能消耗。
HotSpot虛擬機的對象頭（Object Header）分為兩部分信息，第一部分用於存儲對象自身的運行時數據，這部分稱為Mark Word。還有一部分存儲指向方法區對象類型數據的指針。
加鎖
在代碼進入同步塊的時候，如果此同步對象沒有被鎖定（鎖標誌位為“01”狀態），虛擬機首先將在當前線程的棧幀中建立一個名為鎖記錄（Lock Record）的空間，用於存儲鎖對象目前的Mark Word的拷貝（官方把這份拷貝加了一個Displaced前綴，即Displaced Mark Word）。然後，虛擬機將使用CAS操作嘗試將對象的Mark Word更新為指向Lock Record的指針。如果這個更新動作成功，那麼這個線程就擁有了該對象的鎖，並且對象Mark Word的鎖標誌位（Mark Word的最後2bit）將轉變為“00”，即表示此對象處於輕量級鎖定狀態。如果這個更新操作失敗了，虛擬機首先會檢查對象的Mark Word是否指向當前線程的棧幀，如果是說明當前線程已經擁有了這個對象的鎖，那就可以直接進入同步塊繼續執行，否則說明這個鎖對象已經被其他線程搶佔了。如果有兩條以上的線程爭用同一個鎖，那輕量級鎖就不再有效，要膨脹為重量級鎖，鎖標誌的狀態值變為“10”，Mark Word中存儲的就是指向重量級鎖（互斥量）的指針，後面等待鎖的線程也要進入阻塞狀態。
解鎖
解鎖過程也是通過CAS操作來進行的。如果對象的Mark Word仍然指向著線程的鎖記錄，那就用CAS操作把對象當前的Mark Word和線程中複製的Displaced Mark Word替換回來，如果替換成功，整個同步過程就完成了。如果替換失敗，說明有其他線程嘗試過獲取該鎖，那就要在釋放鎖的同時，喚醒被掛起的線程。
性能
沒有鎖競爭時，輕量級鎖用CAS操作替代互斥量的開銷，性能較優。有鎖競爭時，除了互斥量開銷，還有CAS操作開銷，所以性能較差。但是，一般情況下，在整個同步週期內都是不存在競爭的”，這是一個經驗數據。
偏向鎖（Biased Locking）
偏向鎖也是JDK1.6中引入的鎖優化，它的目的是消除數據在無競爭情況下的同步原語，進一步提高程序的運行性能。如果說輕量級鎖是在無競爭的情況下使用CAS操作去消除同步使用的互斥量，那偏向鎖就是在無競爭的情況下把整個同步都消除掉，連CAS操作都不做了。
當鎖對象第一次被線程獲取的時候，虛擬機將會把對象頭中的標誌位設為“01”，即偏向模式。同時使用CAS操作把獲取到這個鎖的線程的ID記錄在對象的Mark Word之中，如果CAS操作成功，持有偏向鎖的線程以後每次進入這個鎖相關的同步塊時，虛擬機都可以不再進行任何同步操作。當有另外一個線程去嘗試獲取這個鎖時，偏向模式結束。
偏向鎖可以提高帶有同步但無競爭的程序性能，但並不一定總是對程序運行有利。如果程序中大多數的鎖總是被多個不同的線程訪問，那偏向模式就是多餘的。在具體問題具體分析的前提下，有時候使用參數-XX：-UseBiasedLocking來禁止偏向鎖優化反而可以提升性能。
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