java对象的结构：
1.对象头：
①：Mark Word：hashcode、分代年龄、状态、加锁状态位②：Klass word：类型指针（什么类型的对象）
2.对象体：
成员变量的信息
Java 对象头：
以 32 位虚拟机为例
64 位虚拟机 Mark Word
Monitor概念
Monitor被翻译为监视器或者管程
每个Java对象都可以关联一个Monitor对象，如果使用synchronized给对象上锁（重量级）之后，该对象头的Mark Word中就被设置指向Monitor的指针
Monitor结构如下:
1.刚开始Monitor种Owner为null
2.当Thread-2执行synchronized(obj) 就会将Monitor的所有者Owner置为Thread-2，Monitor种只能有一个Owner
3，在Thread-2上锁的过程种，如果Thread-3，4，5也来执行synchronized(obj) ，就会进入EntryList BLOCKED
4.Thread-2执行完同步代码块的内容，然后唤醒EntryList种的等待线程来竞争锁，竞争是非公平的
5.图中WaitSet种的Thread-0，Thread-1是之前获得过锁，当条件不满足WAITING状态的线程，后面讲wait-notify
时分析
**注意：**synchronized必须时进入同一个monitor才有上述效果不加synchronized的对象不会关联监视器，不遵从以上规则
synchronized原理进阶：
轻量级锁：
使用场景：如果一个对象虽然有多线程访问，但多线程访问的时间是错开的（也就是没有竞争），那么可以使用轻量级锁
轻量级锁对使用者是透明的，语法仍然为synchronized
1.创建锁记录(Lock Record)，每个线程的栈帧都会包含一个锁的记录，内存可以存储锁对象的Mark Word
2.让锁记录中Object reference 指向锁对象，并且尝试用cas替换Object中的Mark Word，将Mark Word的值存入锁记录（若Mark Word值已经被其他线程所修改则替换失败）
3.如果cas替换成功，对象头中存储了锁记录地址和状态 00，表示由该线程给对象加锁
如果cas失败：
1.其他线程已经持有了该Object的轻量级锁，此时表明有竞争，进入锁膨胀过程2.如果是自己执行了synchronized锁重入，那么再添加一条Lock Record作为重入的计数<br />
解锁：
1.当退出synchronized代码块(解锁时) 如果有取值为null的锁记录，表示有重入，这时重置锁记录，表示重入计数减1
2.当退出synchronized代码块时，锁记录的值不为null，这是使用cas将Mark Word的值恢复给对象头成功，则解锁成功失败，说明轻量级锁进行了锁膨胀或已经升级为重量级锁，进入重量级锁解锁流程
2.锁膨胀：
如果在尝试加轻量级锁的过程中，CAS操作无法成功，这时一种情况就是有其他线程为此对象加上了轻量级锁(有竞争)，这时需要进行锁膨胀，将轻量级锁变为重量级锁
1.当Thread-1进行轻量级加锁时，Thread-0已经对该对象加了轻量级锁
2.这时Thread-1加轻量级锁失败，进入锁膨胀流程
①：即为Object对象申请Monitor锁，让Object指向重量级锁地址（后两位数字变为10）②：然后自己进入Monitor的EntryList BLOCKED
3.当Thread-0退出同步块解锁时，使用cas将Mark Word的值恢复给对象头，失败，这时会进入重量级解锁流程：即按照Monitor地址找到Monitor对象，将Owner设置为null，唤醒EntryList中的BLOCKED线程
3.自旋优化：（比较适合多核CPU）
重量级锁竞争的时候，还可以使用自旋来进行优化，如果当前线程自旋成功（即这时候持有锁线程已经退出了同步块，释放了锁），这时当前线程就可以避免阻塞 (阻塞会发生上下文切换，消耗性能)
自旋成功的情况：
自旋失败的情况：
注意：
1.在java6之后自旋锁是自适应的，比如对象刚刚的一次自选操作成功过，那么认为这次自旋成功的可能性会高，就会多自旋几次；反之，就是少自旋甚至不自旋，比较只能
2.自旋会占用CPU时间，单核CPU自旋就是浪费，多核CPU自旋才能发挥优势
3.java 7 以后不能控制是否开启自旋功能
4.偏向锁：
轻量级锁在没有竞争时(就自己这个线程)，每次重入仍然需要执行CAS操作（性能损耗）
java6中引入了偏向锁来做进一步优化：只有第一次使用CAS将线程ID设置到对象的Mark Word头，之后发现这个线程ID是自己的就没有表示竞争，不用重新CAS。以后只要不发生竞争，这个对象就归该线程所有
4.1 偏向状态：
回忆对象头格式：
一个对象创建时：
1.如果开启了偏向锁(默认开启)，那么对象创建后，markword值的后三位为101(biased_lock字段表示是否开启偏向锁，1为开启)，此时他的thread、epoc、age都为02.偏向锁是默认延迟的，不会在程序启动时立即生效，如果想避免延迟，可以加参数来禁用延迟3.如果没有开启偏向锁，那么对象创建后，markword值为001，此时他的hashcode、age、都为0，第一次用到hashcode时才会赋值4.处于偏向锁的对象解锁后，线程id仍存储于对象头中
注意：
当我们的程序本身就是线程很多，那么偏向锁就不适用，可以通过参数来禁用：添加VM参数： -xx:-UseBiasedLocking来禁用偏向锁
4.2 撤销偏向锁—-调用对象的hashcode方法
当我们调用对象的hashcode方法就会禁用掉偏向锁
原因：通过对象头的结构可知，Mark Word 的空间是有限的，当我们开启偏向锁，就会存储线程id，而没有空间存储hashcode，所以我们调用hashcode方法，就会关闭偏向锁，清除掉线程id替换为hashcode
为什么轻量级锁和重量级锁不会有上述问题？
- 轻量级锁会存储在线程栈帧的锁记录中
- 重量级锁会将hashcode存储在Monitor对象中，解锁时再进行还原
- 只有偏向锁没有额外的空间，所以会有上述问题
4.3 撤销偏向锁—-其他线程使用对象
当其他线程使用偏向锁对象时，会将偏向锁升级为轻量级锁
4.4 撤销偏向锁—-调用wait/notify
只有重量级锁才有这两个方法，所以调用会将偏向锁或轻量级锁转换为重量级锁
4.5 批量重偏向
如果对象虽然被多个线程访问，但是没有竞争，这时偏向了线程T1的对象仍有机会重新偏向T2，重偏向会重置对象的Thread ID(线程ID)
当撤销偏向锁的阈值超过了20次，jvm会觉得是不是偏向错了呢？于是会给在这些对象加锁时重新偏向至加锁线程
4.6 批量撤销
当撤销偏向锁的阈值超过了40次，jvm会觉得自己偏向错了，根本就不该偏向，就会把整个类的所有对象变为不可偏向的，新建的对象也是不可偏向的
5.锁消除
java运行时有一个JIT即时编译器，会对java字节码进一步优化，反复运行的代码超过一定的阈值就会进行即时优化，当发现变量不会存在线程安全问题，JIT就会把多余的synchronized去掉
6.锁的粗化
public void test1(){for(int i=0;i<1000;i++){synchronized(Test.class){sout("hello");}}}
锁粗化后：扩大锁的范围，避免反复加锁和释放锁
public void test1(){synchronized(Test.class){for(int i=0;i<1000;i++){sout("hello");}}}
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