多线程锁的升级原理是什么

  

锁的级别：无锁 => 偏向锁 => 轻量级锁 => 重量级锁

 

无锁：没有对资源进行锁定，所有线程都可以访问，但是只有一个线程能成功修改资源，其他的线程会不断尝试，直至修改成功。  

 

偏向锁：偏向锁是指当一个线程访问同步块并获取锁时，会在对象头和栈帧中的锁记录里存储线程ID。一旦该线程再次进入同步块，无需再次获取锁，只需检查对象头的标记位即可。

 

偏向锁的撤销：当有其他线程尝试竞争偏向锁时，偏向锁会被撤销，升级为轻量级锁。撤销过程需要在安全点（Safe Point）进行，确保没有字节码正在执行。  

 

轻量级锁：轻量级锁是指当锁是偏向锁的时候，被第二个线程 B 所访问，此时偏向锁就会升级为轻量级锁，线程 B 会通过自旋的形式尝试获取锁，线程不会阻塞，从而提高性能。当前只有一个等待线程，则该线程将通过自旋进行等待。但是当自旋超过一定的次数时，轻量级锁便会升级为重量级锁；当一个线程已持有锁，另一个线程在自旋，而此时又有第三个线程来访时，轻量级锁也会升级为重量级锁。

 

重量级锁：指当有一个线程获取锁之后，其余所有等待获取该锁的线程都会处于阻塞状态。 重量级锁会导致线程上下文切换，开销较大。

 

锁的降级：JVM 并不支持锁的降级，即一旦锁升级为重量级锁，就不会再降级为轻量级锁或偏向锁。锁的升级是单向的，不可逆的。

 

总结

无锁：适用于读多写少的场景，或者对性能要求极高的场景。

偏向锁：适用于单个线程长时间持有锁的场景。

轻量级锁：适用于锁竞争不激烈的场景，通过自旋减少线程切换的开销。

重量级锁：适用于锁竞争激烈或锁持有时间较长的场景，确保线程的安全性和互斥性。