JAVA线程调度模式
在谈及JAVA锁之前，不如先去了解一下JAVA线程的调度模式吧，线程调度模式一般分为两种，抢占式调度和协同式调度，抢占式调度是由系统在某种算法的运行下给所有线程CPU的时间切片，这个时候所有的线程都会在分配到的时间内进行自己的操作，但是优先级低的线程可能就没有得到分配，所谓并行也只不过是轮流占用CPU资源，并没有达到在单核中同时执行多个线程，协同式调度是由线程完成后主动将CPU让给下一个线程，而JAVA使用的是抢占式调度，根据线程优先级来分配CPU时间片
JAVA的对象头
在这里简单介绍下JAVA对象锁实现的机制，其实现是依靠JAVA对象头，JAVA对象头中存放着对象的哈希值、锁信息、对象的年龄以及对象的元数据等信息，对象头的长度为2字来存储
| 锁状态 | 存放内容 | 锁标志位(2bit) |
|---|---|---|
| 无锁 | 对象的HashCode(25bit)+分代年龄(4bit)+是否是偏向锁(1bit) | 01 |
| 偏向锁 | 线程ID(23bit)+时间标记Epoch(2bit)+分代年龄(4bit)+是否是偏向锁(1bit) | 01 |
| 轻量锁 | 栈中锁记录指针(30bit) | 00 |
| 重量锁 | 珍重互斥量的指针(30bit) | 10 |
| GC标记 | 空(30bit) | 11 |
JAVA的锁
每一个JAVA对象都可以作为锁，JAVA对象锁等级分为4种，由低到高分别是无锁、偏向锁、轻量锁、重量锁
偏向锁
拥有同步锁的对象在同步时只需要检查偏向线程ID和当前线程ID是否一致
场景总是由同一个线程来持有这个对象锁，很少发生竞争
加锁发生在第一次进入同步代码块的时候，会使用CAS操作记录下当前线程的ID，并改变锁标志位
升级如果发现当前线程和偏向线程不一致，则发生了锁竞争，需要膨胀为轻量级锁
解锁发生在第一次出现锁竞争的时候，线程会等待全局安全点的到来，暂停偏向线程，查看该线程目前是否已经退出了同步块来决定是释放还是升级，然后唤醒偏向线程
轻量锁
轻量锁在每次进入和退出同步代码块的时候都需要使用CAS操作来更新对象头，每次都需要加锁和释放锁
场景由少量线程进行资源的争夺
加锁在MarkWord里记录当前线程的指针，使用CAS操作修改锁标示为到00
升级线程在多次尝试占用轻量级锁失败之后，膨胀为重量级锁，将锁释放并且等待线程唤醒，修改所标记为10，并唤醒线程，重新争夺锁
解锁使用CAS操作将锁为置为无锁
重量锁
重量级锁每次进入和退出同步代码块的时候都需要进行竞争，竞争不到的线程进入堵塞并等待唤醒
场景进行锁争夺的线程非常多
加锁为当前线程分配锁定记录，将对象头指向该记录
解锁操作对象头到无锁，唤醒等待该锁的所有线程