多线程编程--06锁的获取过程

        Synchronized关键字被加到方法上或者代码块上，在JVM规范中可以看到Synchonized在JVM里的实现原理:JVM基于进入和退出Monitor（监视器锁）对象来实现方法同步和代码块同步，但两者的实现细节不一样。代码块同步是使用monitorenter和monitorexit指令实现的，而方法同步是使用另外一种方式实现的，这个细节在JVM规范里并没有详细说明，但是，方法的同步同样可以使用这两个指令来实现。
    那么锁是怎么过去的呢？
    一、自旋锁  由于线程的频繁阻塞和唤醒对于cpu来说是一个比较消耗资源的事情，会带来一些性能方面的压力。然而在有些时候，对象锁的状态会持续很短的时间，如果在这种情况下去频繁的阻塞和唤醒线程是没有必要的。这时就引入了自旋锁。所谓自旋锁就是一个无意义的for（；；）{}，在循环里不断地获取锁，直到获取成功。既避免了线程的阻塞和唤醒。当然这个是有时间限制的，在JDK1.7之前是可以控制的，在JDK1.7以后则是由JVM自己进行控制。
    二、偏向锁  一个锁在绝大部分情况下锁不仅不会存在竞争，而且总是由同一个线程获得，其实这是一个大概率事件。在这种场景中引入了偏向锁。当线程进入同步代码块的时候检查对象头里Mark Word是否存储了自己的线程ID，如果存储了就表示该线程获得了锁，这样一来线程获得锁变成了布尔值判断，节省了很多资源。以下图片示意了偏向锁的获取和释放过程：

    那么当多个线程竞争偏向锁的时候，偏向锁就会升级成为轻量级锁。
    三、轻量级锁，轻量级锁是为了减少在多线程存在锁竞争的情况下减少重量级锁导致的性能开销。
  （1）轻量级锁的加锁；  线程在执行同步块之前，JVM现在当前线程的栈帧中常见用于存储锁记录的空间，并将对象头中的Mark Word复制到锁记录中，官方称为Displaced Mark Word。然后线程常识使用CAS将对象头中的Mark Word 替换为指向所记录的指针。如果成功，当前线程获得锁，如果失败表示其他线程竞争锁，当前线程就尝试使用自旋的方式来获取锁。
  (2)轻量级锁解锁；  轻量级解锁是，会使用源自的CAS操作将Displaced Mark Word 替换回到对象头，如果成功，则表示没有竞争发生。如果失败，表示当前锁存在竞争，锁就会膨胀成重量级锁。下图是百度上扒下来的《轻量级锁及膨胀流程》可以简扼的阐述一下这个过程。

    因为自旋会消耗CPU，为了避免无用的自旋（比如获得所的线程被阻塞住了），一旦升级成重量级锁，就不会在恢复到轻量级锁状态。当锁处于这个状态下，其他线程试图获得锁时都会被阻塞主，当持有锁的线程释放锁之后哦会唤醒这些线程，被唤醒的西纳城就会进行新一轮的夺锁之争。