synchronized重量級鎖
synchronized是通過對象內(nèi)部的一個叫做監(jiān)視器鎖（monitor）來實現(xiàn)的。但是監(jiān)視器鎖本質(zhì)又是依賴于底層的操作系統(tǒng)的Mutex Lock來實現(xiàn)的。而操作系統(tǒng)實現(xiàn)線程之間的切換這就需要從用戶態(tài)轉(zhuǎn)換到核心態(tài)，這個成本非常高，狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換需要相對比較長的時間，這就是為什么synchronized效率低的原因。因此，這種依賴于操作系統(tǒng)Mutex Lock所實現(xiàn)的鎖我們稱之為“重量級鎖”。JDK 1.6 后對synchronized做的種種優(yōu)化，其核心都是為了減少這種重量級鎖的使用，如適應(yīng)性自旋，鎖清除，鎖粗化，輕量級鎖，偏向鎖。
自旋鎖
首先是一種鎖，與互斥鎖相似，基本作用是用于線程（進程）之間的同步。與普通鎖不同的是，一個線程A在獲得普通鎖后，如果再有線程B試圖獲取鎖，那么這個線程B將會掛起（阻塞）；試想下，如果兩個線程資源競爭不是特別激烈，而處理器阻塞一個線程引起的線程上下文的切換的代價高于等待資源的代價的時候（鎖的已保持者保持鎖時間比較短），那么線程B可以不放棄CPU時間片，而是在“原地”忙等，直到鎖的持有者釋放了該鎖，這就是自旋鎖的原理，可見自旋鎖是一種非阻塞鎖(JDK 1.6 中是默認(rèn)開啟的)。用戶可以通過參數(shù)更改：-XX:-UseSpinning來關(guān)閉。
自旋鎖可能引起的問題：自旋鎖雖然避免了線程之間切換的開銷，但它是要占CPU時間的，因此鎖被占用的時間越短，自旋等待的效果就越好，反之，鎖被占用的時間很長，那么自旋的線程只會白白消耗CPU資源。因此自旋等待的時間必須有一個限度，如果超過這個限度仍然沒有獲得鎖，就應(yīng)當(dāng)按照傳統(tǒng)方式掛起線程。自旋的次數(shù)默認(rèn)是10，用戶可以通過參數(shù)更改：-XX:PreBlockSpin=11。
在JDK 1.6 之后引入了自適應(yīng)的自旋鎖。自適應(yīng)意味著自旋的時間不在固定了，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(tài)決定的。
鎖清除，鎖粗化
StringBuffer 中的append方法是被synchronized方法修飾的，所以存在鎖。
輕量級鎖
輕量級是相對于使用操作系統(tǒng)互斥量來實現(xiàn)的傳統(tǒng)鎖而言的。但是，首先需要強調(diào)一點的是，輕量級鎖并不是用來代替重量級鎖的，它的本意是在沒有多線程競爭的前提下，減少傳統(tǒng)的重量級鎖使用產(chǎn)生的性能消耗。在解釋輕量級鎖的執(zhí)行過程之前，先明白一點，輕量級鎖所適應(yīng)的場景是線程交替執(zhí)行同步塊的情況，如果存在同一時間訪問同一鎖的情況，就會導(dǎo)致輕量級鎖膨脹為重量級鎖。
加鎖：
1） 在代碼進入同步塊的時候，如果此對象沒有被鎖定（鎖標(biāo)志位為“01”狀態(tài)，是否為偏向鎖為“0”），JVM首先在當(dāng)前線程的棧幀建立一個名為鎖記錄的（Lock Record）的空間，用于存儲對象當(dāng)前的Mark Word（官方稱之為 Displaced Mark Word）。
2 ) ?JVM使用CAS操作嘗試將對象的Mark Word 更新為指向Lock Record 的指針。
如果這個操作成功，那么這個線程就擁有了該對象的鎖，并且將對象的Mark Word 的鎖標(biāo)志位轉(zhuǎn)變?yōu)?00"，即表示該對象處于輕量級鎖狀態(tài)。
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(dāng)前線程的棧幀，如果是就說明當(dāng)前線程已經(jīng)擁有了這個對象的鎖，那就可以直接進入同步塊繼續(xù)執(zhí)行。否則說明多個線程競爭鎖，輕量級鎖就要膨脹為重量級鎖，鎖標(biāo)志的狀態(tài)值變?yōu)椤?0”，Mark Word中存儲的就是指向重量級鎖（互斥量）的指針，后面等待鎖的線程也要進入阻塞狀態(tài)。
解鎖：
1）通過CAS操作嘗試把線程中復(fù)制的Displaced Mark Word對象替換當(dāng)前的Mark Word。
2）如果替換成功，整個同步過程就完成了。
3）如果替換失敗，說明有其他線程嘗試過獲取該鎖（此時鎖已膨脹），那就要在釋放鎖的同時，喚醒被掛起的線程。
偏向鎖
偏向鎖的“偏”，就是偏心的“偏”，它的意思就是這個鎖會偏向于第一個獲取它的線程，如果在接下來的執(zhí)行過程中，該鎖沒有被其他線程獲取，則持有偏向鎖的線程永遠(yuǎn)不需要再進行同步。
引入偏向鎖是為了在無多線程競爭的情況下盡量減少不必要的輕量級鎖執(zhí)行路徑，因為輕量級鎖的獲取及釋放依賴多次CAS原子指令，而偏向鎖只需要在置換Thread ID的時候依賴一次CAS原子指令（由于一旦出現(xiàn)多線程競爭的情況就必須撤銷偏向鎖，所以偏向鎖的撤銷操作的性能損耗必須小于節(jié)省下來的CAS原子指令的性能消耗）。輕量級鎖是為了在線程交替執(zhí)行同步塊時提高性能，而偏向鎖則是在只有一個線程執(zhí)行同步塊時進一步提高性能。
當(dāng)有另外一個線程去嘗試獲取這個鎖時，偏向模式就宣告結(jié)束。根據(jù)鎖對象目前是否處于被鎖定的狀態(tài)，撤銷偏向（Revoke Bias）后恢復(fù)到未鎖定（標(biāo)志位為01）或者輕量級鎖（標(biāo)志位為00）的狀態(tài)，后續(xù)的同步操作就如輕量級鎖那樣執(zhí)行。轉(zhuǎn)換圖：
參考：
http://blog.csdn.net/truong/article/details/74942155
http://blog.csdn.net/truong/article/details/74941345
