了解完上篇 Java对象内存布局详解，本篇主要来了解下 Synchronized锁升级优化相关的方面
1、synchronized使用场景
synchronized是同步关键字，修饰方法或代码块来进行同步操作；注意 Synchronized 是针对 对象进行锁定操作，而不是代码。
使用场景 （代码见示例1）
synchronized修饰普通方法 : 锁对象是当前实例对象
synchronized修饰静态方法: 锁对象是当前的类Class对象
synchronized修饰代码块：锁对象是synchronized (X)中的X ，X既可以是某个实例对象，也可以是某个class对象
注意：
* 使用synchronized 修饰普通方法或修饰代码块时，指定的对象为实例对象，同一个类的不同实例对象各自拥有自己的锁，不会产生相互阻塞情况
2、实现原理
synchronized 不论修饰方法或者代码块，都是通过记录对象的锁来实现同步。通过Java对象内存布局详解，可以了解到 对象头中保存锁的相关信息。对象头中的偏向锁和轻量级锁 ，都是在Java6 synchronized 优化之后引入的，Java6之前 synchronized 其实就只是重量级锁。
使用 javap -v 命令查看反编译结果
从上面图片可以看到 主要涉及到 monitorentry ，monitorexit指令，常量池中ACC_SYNCHRONIZED标志符。
3、monitor
monitor类似于一个监视器或者同步工具；monitor对象可以被多个线程安全的访问，是靠内部实现的等待队列来保证功能。
Object中的wait(),notify(),notifyAll()方法，都是native方法，依赖底层的c++实现。这些方法的具体实现是靠ObjectMonitor模式。
4、锁升级
通过了解对象头的信息，可以看出与锁状态相关的主要有 4种（由低到高）：无锁状态(01)、偏向锁(01)、轻量级锁(00)、重量级锁(10)。随着线程竞争的加剧，锁状态从无锁到重量级锁的升级而且锁升级为不可逆过程。
lock：2位的锁状态标记
biased_lock: 是否启用 偏向锁，1位。1启用 0不启用
偏向锁：
偏向锁是指一段同步代码一直被一个线程所访问，那么该线程会自动获取锁，降低获取锁的代价。
在大多数情况下，锁总是由同一线程多次获得，不存在多线程竞争，所以出现了偏向锁。其目标就是在只有一个线程执行同步代码块时能够提高性能。
当一个线程访问同步代码块并获取锁时，会在Mark Word里存储锁偏向的线程ID。在线程进入和退出同步块时不再通过CAS操作来加锁和解锁，而是检测Mark Word里是否存储着指向当前线程的偏向锁。引入偏向锁是为了在无多线程竞争的情况下尽量减少不必要的轻量级锁执行路径，因为轻量级锁的获取及释放依赖多次CAS原子指令，而偏向锁只需要在置换ThreadID的时候依赖一次CAS原子指令即可。
偏向锁只有遇到其他线程尝试竞争偏向锁时，持有偏向锁的线程才会释放锁，线程不会主动释放偏向锁。偏向锁的撤销，需要等待全局安全点（在这个时间点上没有字节码正在执行），它会首先暂停拥有偏向锁的线程，判断锁对象是否处于被锁定状态。撤销偏向锁后恢复到无锁（标志位为“01”）或轻量级锁（标志位为“00”）的状态。
偏向锁在JDK 6及以后的JVM里是默认启用的。可以通过JVM参数关闭偏向锁：-XX:-UseBiasedLocking=false，关闭之后程序默认会进入轻量级锁状态。
轻量级锁：
当锁是偏向锁的时候，被另外的线程所访问，偏向锁就会升级为轻量级锁，其他线程会通过自旋的形式尝试获取锁，不会阻塞，从而提高性能。
在代码进入同步块的时候，如果同步对象锁状态为无锁状态（锁标志位为“01”状态，是否为偏向锁为“0”），虚拟机首先将在当前线程的栈帧中建立一个名为锁记录（Lock Record）的空间，用于存储锁对象目前的Mark Word的拷贝，然后拷贝对象头中的Mark Word复制到锁记录中。
拷贝成功后，虚拟机将使用CAS操作尝试将对象的Mark Word更新为指向Lock Record的指针，并将Lock Record里的owner指针指向对象的Mark Word。
如果这个更新动作成功了，那么这个线程就拥有了该对象的锁，并且对象Mark Word的锁标志位设置为“00”，表示此对象处于轻量级锁定状态。
如果轻量级锁的更新操作失败了，虚拟机首先会检查对象的Mark Word是否指向当前线程的栈帧，如果是就说明当前线程已经拥有了这个对象的锁，那就可以直接进入同步块继续执行，否则说明多个线程竞争锁。
若当前只有一个等待线程，则该线程通过自旋进行等待。但是当自旋超过一定的次数，或者一个线程在持有锁，一个在自旋，又有第三个来访时，轻量级锁升级为重量级锁。
多个线程在不同的时间段请求同一把锁，也就是说没有锁竞争。针对这种情形，Java 虚拟机采用了轻量级锁，来避免重量级锁的阻塞以及唤醒
在没有锁竞争的前提下，减少传统锁使用OS互斥量产生的性能损耗
在竞争激烈时，轻量级锁会多做很多额外操作，导致性能下降
可以认为两个线程交替执行的情况下请求同一把锁
重量级锁：
多个线程竞争同一个锁的时候，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；
Java 线程的阻塞以及唤醒，都是依靠操作系统来完成的：os pthread_mutex_lock() ；
升级为重量级锁时，锁标志的状态值变为“10”，此时Mark Word中存储的是指向重量级锁的指针，此时等待锁的线程都会进入阻塞状态
参考：
Java中的monitor机制
java并发之锁的升级
java并发笔记四之synchronized 锁的膨胀过程（锁的升级过程）深入剖析