锁升级

对象元信息

在JVM当中，一个Java对象的内存主要有三块：

对象头，对象头包含两部分数据，分别是Mark word和类型指针（Kclass pointer）。
实例数据，就是我们在类当中定义的各种数据。
对齐填充，JVM在实现的时候要求每一个对象所占有的内存大小都需要是8字节的整数倍，如果一个对象的数据所占有的内存大小不够8字节的整数倍，那就需要进行填充，补齐到8字节，比如说如果一个对象站60字节，那么最终会填充到64字节。

而与我们要谈到的synchronized锁升级原理密切相关的是Mark word，这个字段主要是存储对象运行时的数据，比如说对象的Hashcode、GC的分代年龄、持有锁的线程等等。而Kclass pointer主要是用于指向对象的类，主要是表示这个对象是属于哪一个类，主要是寻找类的元数据。
在32位Java虚拟机当中Mark word有4个字节一共32个比特位，其内容如下：

image.png

我们在使用synchronized时，如果我们是将synchronized用在同步代码块，我们需要一个锁对象。对于这个锁对象来说一开始还没有线程执行到同步代码块时，这个4个字节的内容如上图所示，其中有25个比特用来存储哈希值，4个比特用来存储垃圾回收的分代年龄，剩下三个比特其中第一个用来表示当前的锁状态是否为偏向锁，最后的两个比特表示当前的锁是哪一种状态：

如果最后三个比特是：001，则说明锁状态是没有锁。
如果最后三个比特是：101，则说明锁状态是偏向锁。
如果最后两个比特是：00， 则说明锁状态是轻量级锁。
如果最后两个比特是：10， 则说明锁状态是重量级锁。

无锁->偏向锁->轻量级锁->重量级锁

不加锁->一个线程持有锁->多个线程持有锁（cas）->cas一定次数无法取到锁