synchronized偏向锁、轻量级锁、重量级锁的转化

锁的标志位 Mark Word

各个bit的含义如下表

锁含义

偏向锁

只有0个或1个线程竞争的锁

轻量级锁

多个线程以CAS方式竞争的锁(乐观锁)

重量级锁

多个线程以互斥量(mutext)方式竞争的锁(悲观锁)。互斥量原理：xchgb交换寄存器a1和互斥量mutex的值。

锁转化交互图

偏向锁->轻量级锁

根据JMM，栈空间存储了一份堆空间的副本。A线程获得偏向锁后，B线程尝试获取锁失败。此时堆空间的偏向锁标志位由B线程改为0，A线程的栈空间偏向锁标志位仍为1。当A线程运行到全局安全点时，检查堆空间的标志位是否和栈空间的一致，若不一致则修改栈空间的标志位，并释放当前占有的偏向锁。自此偏向锁膨胀为轻量级锁，并由A、B两个线程展开竞争。

轻量级锁->重量级锁

类似于偏向锁膨胀为轻量级锁的过程，线程B把堆内存的标志位改为重量级锁，线程A执行到全局安全点时将堆空间的重量级锁标志位同步到栈空间，并释放持有的锁。重新开始对锁展开竞争。