java轻量级锁、重量级锁、可重入锁、偏向锁、自旋锁的概念

1、重量级锁　　

　　作为互斥同步的方式，是最基础的锁，其他的锁都是为了减少开销做的优化，重量级锁借助了monitor 对象，monitor对象中有三个区域，分别是entity site、 owner和wait，进程进入同步前首先进入entity区域等待，若owner没有进程，则进入owner区域，若owner区域已经有进程则阻塞等待，owner也可以执行wait进入wait区域，当owner区域的进程执行完毕释放锁后，会唤醒阻塞的进程竞争锁，由于会导致线程的阻塞，则势必会导致用户态到核心态的切换，大大增加了损耗，因此才称为重量级锁。

2、自旋锁

　　自旋锁就是为了防止线程阻塞所带来的上下文切换损耗，当线程竞争锁失败后，并不阻塞，而是继续请求锁直到锁释放，一般虚拟机设置为10次，可以自己设置，现在虚拟机也可以根据对象使用动态设置，当然自旋过程中也需要占用cpu，因此只使用于多核心的情况下，类似于等红灯的时候不熄火等绿灯。

3、轻量级锁

　　轻量级锁是在线程没有其他竞争者的情况下的操作，先说一下对象头的构造，对象头的一部分存储的是与对象自身信息无关的信息，被称为markword，包括自身hash码、gc分代年龄等，mark word的32个比特里25个比特存哈希码，4个存分代年龄，2个存锁标记，1个存是否进入偏向锁，当对象被加了轻量级锁后，markword就被拷贝到当前线程空间的Lock record，并被替换成指向Lock record的指针，替换过程要采用CAS操作。如果更新失败则说明有线程在竞争当前对象，将锁膨胀成为重量级锁，在解锁时同样要进行CAS操作进行修改，如果失败则说明当前锁已经进入重量级锁，要唤醒等待进程，假如进程A持有当前锁对象，而此时进程B试图获取，则B会将锁修改为重量级锁，虚拟机会建立monitor对象，B进入阻塞或者自旋。

4、偏向锁

偏向锁和轻量级锁一样，都是基于当前进程没有其他进程竞争锁对象时，偏向锁更加乐观，偏向锁会将对象头的偏向模式置为1，与轻量级锁不同的是，对象头的markword区域存放的是当前占用锁对象的线程的线程id，这个时候会引发一个问题，就是原本markword存放的是对象的hashcode，也就是一致性哈希码，java语言中当一个对象计算过hash码后就将其存放在对象头中，并且应当保持不变，因此如果一个对象已经计算过hash码后，就不能使用偏向锁。当线程确定当前锁对象是自身后，则不进行CAS操作，直接继续使用对象，除非有其他进程竞争才膨胀为重量级锁。

5、可重入锁

　当前进程在获取锁对象后，第二次获取对象时若持有锁对象的是自身，则可以继续使用，底层源于AQS机制，会维护一个state，可重入锁为：一个线程试图获取一个共享资源时，若当前资源的state为0，则置为1，锁定当前共享资源，若不为0，则检查持有者是否为本身，若为本身则继续将state+1,不是则阻塞，当使用完共享资源后也会将state-1，直到state为0时才释放资源，不可重入锁的意思是：一个线程试图获取一个共享资源时，若当前资源的state为0，则置为1，锁定当前共享资源，若不为0，则不会检查，直接陷入阻塞等待，当使用完后直接释放锁对象。

在锁优化中，若无其他线程竞争锁对象，当有使用到当前锁对象的hashcode时，也会导致锁膨胀