Synchronized底层如何实现？锁升级过程？

Synchronized底层实现原理

Synchronized的语义底层是通过一个monitor（监视器锁）的对象来完成

每个对象有一个监视器锁（monitor）。每个Synchronized修饰过的代码当它的monitor被占用时就会处于锁定状态并且尝试获取monitor的所有权，过程：

1. 如果monitor的进入数为0，则该线程进入monitor，然后将进入数设置为1，该线程即为monitor的所有者
2. 如果线程已经占有该monitor，只是重新进入，则进入monitor的进入数加1
3. 如果其他线程已经占用了monitor，则该线程进入阻塞状态，直到monitor的进入数为0，再重新尝试获取monitor的所有权

synchronized锁升级的原理

synchronized锁升级原理：在锁对象的对象头里面有一个threadid字段，在第一次访问的时候threadid为空，jvm让其持有偏向锁，并将threadid设置为其线程id，再次进入的时候会先判断threadid是否与其线程id一致，如果一致则可以直接使用此对象，如果不一致，则升级偏向锁为轻量级锁，通过自旋循环一定次数来获取锁，执行一定次数之后，如果还没有正常获取到要使用的对象，此时就会把锁从轻量级升级为重量级锁，此过程就构成了synchronized锁的升级

锁的升级目的：锁升级是为了减低了锁带来的性能消耗。在Java 6之后优化synchronized的实现方式，使用了偏向锁升级为轻量级锁再升级到重量级锁的方式，从而减低了锁带来的性能消耗。

• 偏向锁，顾名思义，它会偏向于第一个访问锁的线程，如果在运行过程中，同步锁只有一个线程访问，不存在多线程争用的情况，则线程是不需要触发同步的，减少加锁/解锁的一些CAS *** 作（比如等待队列的一些CAS *** 作），这情况下，就会给线程加一个偏向锁。如果在运行过程中，遇到了其他线程抢占锁，则持有偏向锁的线程会被挂起，JVM会消除它身上的偏向锁，将锁恢复到标准的轻量级锁
• 轻量级锁是由偏向锁升级来的，偏向锁运行在一个线程进入同步块的情况下，当第二个线程加入锁争用的时候，轻量级锁就会升级为重量级锁
• 重量级锁是synchronized，是Java虚拟机中最为基础的锁实现。在这种状态下，Java虚拟机会阻塞加锁失败的线程，并且在目标锁被释放的时候，唤醒这些线程