java里的锁机制（偏向锁，轻量级锁，重量级锁）

MARK WORD

首先跟大家介绍一下mark word，它是对象头的一部分。其内部存储了hash code，gc分代年龄，标志位，偏向模式，偏向线程ID，指向栈空间的指针

hash code：通过调用Object的hashCode()方法才会把这个值存储到mark word中，重写的不会

标志位：主要用来标志锁的状态（当前是什么级别的锁）以及是否处于GC中

偏向模式：当前对象是否可偏向，如果mark word里已经保存了hash code，由于此时Mark word中没有足够的空间去存储线程id，那么此时就是不可偏向的状态

偏向线程id：如果可偏向，那么此时mark word中就会记录持有偏向锁的线程id

指向栈空间的指针：当锁升级成轻量级锁时，虚拟机会将Mark Word里的数据拷贝到获取到锁的线程栈里去，并把这块栈空间的指针保存到Mark word中

偏向锁

场景

不存在锁竞争，并且对象的Object::hashCode()方法未被调用时

加锁过程

当线程尝试去获取锁时，首先会检查mark word是否可偏向，如果是，则使用CAS操作把当前的线程id记录到Mark word中

优势

重入的时候不需要进行任何同步操作

轻量级锁

场景

存在两条线程竞争锁或者对象的hash code已生成过

加锁过程

• 当有线程尝试获取一个已被占用的偏向锁时，虚拟机在获取到锁的线程栈中开辟一个名为Lock Record的空间，然后会将Mark Word里的数据拷贝到获取到锁的线程栈里去，并把指向Lock Record的指针保存到Mark word中，同时未获取到锁的线程进入自旋
• 当有线程尝试去获取一个未被占用但已经生成过hash code的锁对象时，虚拟机会通过CAS尝试将对象的Mark word更新为指向Lock Recod的指针，更新成功即可进入同步块执行

优势

相对于重量级锁来说，未获取到锁的线程处于自旋状态，不需要进入阻塞队列中，也不需要操作系统互斥量的参与，所以，锁释放时，未获取到锁的线程一般能更快的感知到

重量级锁

场景

存在两条以上的线程竞争锁

特点

在锁释放时需要主动去唤醒未获取到锁的线程