java对象头与synchronized锁的升级过程

java对象头中都存了些什么？

32位jdk中：

锁状态	25bit		4bit	1bit	2bit
	23bit	2bit		偏向锁标志位(biased_lock)	锁状态(lock)
正常对象(normal object)	对象hashcode(hash)		对象分代年龄(age)	0	01
偏向锁(biased object)	线程ID	Epoch	对象分代年龄(age)	1	01
轻量级锁	指向栈中锁记录指针				00
重量级锁	指向互斥量(重量级锁)的指针				10
GC标记	空				11

64位jdk中：

锁状态	25位	31位		1位	4位	1位	2位
		29位	2位			偏向锁标志位(biased_lock)	锁状态(lock
正常对象(normal object)	未使用	对象hashcode(hash)		未使用	对象分代年龄(age)	0	01
偏向锁(biased object)	线程ID		Epoch	未使用	对象分代年龄(age)	1	01

在javaSE1.6中，为了减少上下文切换带来的性能消耗，jdk引入了偏向锁与轻量锁

synchronized锁保证线程安全时锁的升级过程：

偏向锁：由于重量级锁在每次释放与获取锁时进行上下文切换对性能消耗大，而多数锁的获取与释放常常在同一个线程中进行，针对该现象引入了偏向锁进行优化；当一个线程访问同步代码块并获取锁时，会在对象头和栈帧中的所记录里存储偏向锁的线程ID，以后该线程在进入和退出同步代码块时，不用进行CAS操作来加锁解锁，只需要测试对象头的Mark World中是否存储着指向当前线程的偏向锁，如果测试成功，表示该线程已经获取到锁进行执行，如果测试失败，则需要再次测试Mark world中偏向锁标识位是否为1(表示位偏向锁)，如果没有设置，则开始使用轻量级锁(CAS)进行竞争锁，如果是，则尝试使用CAS将对象头的偏向锁指向当前线程

偏向锁撤销：当有另一个线程进行竞争(竞争出现)这把锁时，才会撤销偏向锁，撤销的过程要等到全局安全点(在这个时间点上没有代码正在执行)才会进行，撤销前要西安暂停拥有偏向锁的线程，再检查该线程是否存活，如果不存活，则将对象头设位无所，否则拥有偏向锁的栈会被执行，遍历偏向对象的锁记录，栈中所记录和对象头的mark world要么偏向于其他线程，要么恢复到无锁或者标记对象不适合作为偏向锁，最后唤醒暂停的线程

偏向锁会在程序启动几秒后激活：可以通过-XX:BiasedLockingStartupDelay=0来消除这个延时

如果线程中的锁通常处于竞争状态，可以通过-XX:-UseBiasedKocking=false来关闭偏向锁

轻量级锁：

　　加锁：线程执行同步代码块前，jvm再当前线程的栈帧中创建用于存储所记录的空间，并将对象头中的mark word复制到所记录中，官方称为displaced mark word。然后线程尝试使用CAS将对象头的mark word替换为指向锁记录的指针。如果成功当前线程获取锁，否则其他线程获得锁，当前线程CAS等待

　　解锁：轻量级锁解锁时，会使用原子的CAS操作将Displaced mark word替换回对象头，如果成功，则表示没有竞争，如果失败，则表示该锁当前存在竞争，锁会升级为重量级锁

 

 

 重量级锁：为了避免无用的自旋，一当锁升级为重量级锁，就不会恢复到轻量级锁，当锁为重量级锁的状态下，其他线程试图获取锁时，都将处于阻塞状态，当持有锁的线程释放锁时，会唤醒其他线程，进行新一轮锁的竞争