锁相关的问题

关于synchronized 关键字

• 三种加锁方式分别是 方法、代码块和静态方法，加在方法上时相当于synchronized(this)，在静态方法上时相当于synchronized(xxx.class)
• JDK1.6以后对synchronized做了一些优化，有了锁膨胀的过程，实际上就是减少获取锁时用户态和内核态转换的过程
  锁膨胀的三个阶段：
  偏向锁：

  优化同一个线程多次访问同步锁代码块的情况
  1. 判断锁对象的对象头（MarkWord）是否处于可偏向状态
  2. 如果是可偏向状态，通过CAS方式把自己的线程ID写入对象头，若写入失败表示存在锁竞争膨胀为轻量级锁，成功则获取到偏向锁。
  3. 如果是已偏向状态，判断对象头中的线程ID和自己的是否一致，一致则无需获取锁直接执行，否则判断对应的线程是否已经结束，结束则重新偏向给当前线程，否则膨胀为轻量级锁。
  

  轻量级锁

  优化线程交替执行同步块的情况（此时同步代码块不存在竞争）
  1. 判断同步对象是否处于无锁状态（锁标志位为 01，偏向标志位为 0）
  2. 如果是无锁状态时尝试直接加锁，加锁前在当前线程的栈帧中建立锁记录（LockRecord）的空间，将锁对象的MarkWord拷贝到锁记录中（DispalyMarkWord），CAS尝试将锁对象的的MarkWord更新为指向LockRecord的指针，更新成功就获得轻量锁，否则进行自适应自旋知道获取锁或者失败膨胀为重量级锁。
  3. 如果是有锁状态，判断锁对象的MarkWord是否指向当前线程的栈帧，是则已经获取到锁（锁重入），否则膨胀为重量级锁
  4. 锁每次重入时会添加一条LocaRecord设置为null,锁释放时如果LockRecord中DisplayMarkWord是null则引用计数减一，否则尝试将DisplayMarkWord更新回锁对象，否则CAS尝试将DisplayMarkWord更新回锁对象中，失败则膨胀为重量级锁后再解锁
  

  重量级锁

  每个对象都会有一个monitor对象，重量级锁就是通过监视器monitor来实现的
  重量级锁的几种状态：
  1. Contention List 竞争队列：先进后出，候选队列为空时Owner线程会直接从Contention List取一个线程成为OnDeck线程去竞争锁
  2. Entry List 候选队列：Contention List中那些有资格成为候选人的线程被移到Entry List，为了减少对Contention List的并发访问
  3. Wait Set 等待队列：那些调用wait()方法被阻塞的线程
  4. OnDeck：任何时刻最多Entry List中只能有一个线程被选中，去竞争锁，该线程称为OnDeck线程。
  5. Owner：获得锁的线程称为Owner。
  获取锁的过程：
  1. 线程在进入竞争队列的前会首先尝试CAS获取锁（非公平锁）
  2. Owner线程解锁时，如果候选队列为空会先在竞争队列中选取一个线程成进入候选队列
  3. Owner线程解锁时，会从候选队列中先取一个线程成为OnDesk线程进行“竞争切换”（和正在CAS的线程），竞争成功则获取到锁。