１.什么是锁：在多线程并发的环境下，对同一个资源进行争抢时，可能会出现线程不安全的情况，通过锁来对资源进行锁定，当一个线程持有锁时，其他线程必须等待，其实这是失去了多线程的意义，变成了串行化。
２.锁是一种抽象概念，在Java中采用了两种实现方式 :
1) 基于对象的悲观锁 : 在Java中，每个对象都有一把锁，这把锁存放在对象头中，记录了当前对象被哪个对象占用。
2）基于CAS的乐观锁
3. 对象，对象头结构
1）对象：分为 对象头，实例数据（初始化对象时设定的属性和状态等内容），对齐填充字节（是为了满足Java对象大小是8字节的倍数而设计的）
2）对象头： （32位系统，8字节，64bit）
Class Pointer 一个指针，指向当前对象类型所在方法区的Class信息
MarkWord（32bit） 存储了许多当前对象的运行时的状态信息。如HashCode，锁状态标志，指向锁记录的指针，偏向线程ID，锁标志位等。
这把抽象的锁的信息存储在对象头的MarkWord中
4.锁的四种状态：
无锁 ，偏向锁，轻量级锁，重量级锁
5.synchronized关键字
在Java中，启用悲观锁（对象锁）是利用synchronized关键字。
synchronized被编译后会生成monitorenter和monitorexit两个字节码指令，依赖这两个字节码指令来进行线程同步
6. Monitor 监视器（一个只能容纳一个人的房间）
这就是synchronized的同步机制(通过Monitor来对线程进行控制)，但是性能大大下降，由于monitor的下层时依赖于操作系统的Mutex Lock 来实现的。Java线程本质上是对操作系统线程的映射，每当挂起或者唤醒一个线程都要切换到操作系统的内核态，这个操作是比较重量级的，有的时候，切换时间超过了执行任务时间。
7.对synchronized(重量级锁)进行优化 : 偏向锁，轻量级锁
8.对象锁的四种状态
1)无锁
没有对资源进行操作系统级别(Mutex Lock)的锁定
两种语义：（1）没有多线程，没有共享对象，也没有修改数据。（2）资源会被竞争，但是不会使用操作系统同步原语进行资源锁定，而是通过别的机制来控制同步。比如CAS，通过这种函数级别的锁，我们可进行无锁编程。虽然无锁效率高，但是并不意味着无锁可以替代有锁。
2)偏向锁
偏向即为偏爱。假如只有一个线程，那么最为理想，不需要通过操作系统进行状态切换，只在用户态就可以把这件事做完。我们设想，这个对象的锁可以认识这个线程，只要它来，就把锁交出去，即这把锁偏爱这个线程，即偏向锁。
偏向锁的具体实现：
从后往前先判断锁的状态，在去读MarkWord的前23个bit，即线程ID。
3)轻量级锁
当对象发现不止有一个线程，有多个线程在竞争锁，那么偏向锁会升级为轻量级锁。
其标志为会变为00.
轻量级锁如何判断线程和锁之间的绑定关系呢？
MarkWord前30个bit变为了指向虚拟机栈中锁记录的指针。
当一个线程想要得到这个对象的锁时，假如看到MarkWord的标志为为00，就知道了它是一个轻量级锁，这时这个线程会在自己的虚拟机栈中开辟一块称为 Lock Record 的空间。
那么Lock Record 中存放什么呢？对象头的MarkWord副本和Owner指针。
线程通过CAS尝试去获取锁，一旦获得那么就复制该对象的MarkWord到自己的虚拟机栈中的Lock Record中，并且将LockRecord中的Owner指针指向该对象锁，同时MarkWord的前30个bit将生成指向持有该对象锁的线程虚拟机栈中的Lock Record ，这样一来就形成了线程和对象锁的绑定。彼此知道互相的存在。
此时，拿到锁的线程可以去干活了，这时如果有其它线程也要得到这把锁，其它线程将会“自旋”。
自旋：可以理解为一种轮询，想要获得锁的线程不断地尝试去看一下锁有没有被释放，如果释放了，就获取。如果没有释放就进行下一次循环。这种方式和被操作系统挂起堵塞不同，如果锁很快被释放了，那么这种通过自旋去获取锁的方式效率很高，完全是在用户空间上解决，不需要进行系统中断和现场恢复。
自旋相当于CPU在空转，如果时间过长，将会造成CPU资源浪费。于是有一种“适应性自旋”的优化。就是说自旋的时间动态调整。由上一次在同一个锁上的自旋时间及锁的状态来决定，比如在同一个锁上，当前正在自旋等待的线程刚刚成功获得过锁，但是锁被其他线程持有，那么虚拟机就会认为下次自旋很有可能再次成功，进而它将允许更长的自旋时间，反之亦然。这就是“适应性自旋”。
4)重量级锁
假如一个对象锁被一个线程持有，同时也有多个线程正在自旋等待，即一旦自旋等待的线程数超过一定的数量，轻量级锁升级为重量级锁。
如果对象锁被标记为重量级锁，那么和上文相同，用过Monitor来对线程进行控制，此时将会使用同步原语来锁定资源，对线程的控制也最为严格。
轻量级锁和重量级锁的区别：
轻量级锁等待的线程是在自旋，重量级锁等待的线程在等待队列中。
各有利弊，自旋时间过长，消耗资源过多，浪费CPU资源。不如直接进入队列列。
