1.基本特点

Synchronized具有以下特点（只考虑JDK1.8):

        1. 开始是乐观锁，如果锁发生冲突，就转化悲观锁；

        2.开始是轻量级锁，如果锁被持有的时间比较长，就会转化成重量级锁；

        3.实现轻量级锁的时候大概率用到了自旋锁策略；

        4.是一种不公平锁。

        5.是一种可重入锁。

        6.不是读写锁。

2.加锁工作过程

JVM将synchronized锁分为 无锁，偏向锁，轻量级锁，重量级锁 状态。会根据情况，进行升级。

 2.1偏向锁

第一次线程尝试加锁，优先进入偏向锁状态

偏向锁不是真的“加锁”，只是给对象头中做一个标记“偏向锁的标记”，记录这个锁属于哪一个线程。

如果后续没有其他线程来竞争该锁，那么就不用进行其他同步操作了（避免了加锁和解锁的开销）

如果后续有线程来竞争这个锁，那就取消偏向锁状态，进入一般的轻量锁状态。

偏向锁的本质是能不加锁，就不加锁，如果其他线程竞争锁，偏向锁提前一步转换为轻量级锁，对线程进行加锁。

【通俗的栗子】偏向锁就像男女两人谈恋爱，没有官宣，此时就省去了被双方家长反复询问的麻烦。如果此时有第三者插足，原来的男女就会立即的官宣，第三者只能等待。

2.2轻量级锁

随着其他线程的竞争，偏向锁状态被消除，进入轻量级锁状态（自适应的自旋锁）

此处的轻量级锁就是通过CAS来实现。

• 通过CAS检查并更新一块内存；
• 如果更新成功，则认为加锁成功；
• 如果更新失败，则认为锁被占用，继续自旋式的等待（不会放弃CPU）

自旋操作是一直让CPU空转，比较浪费CPU的资源

但是此处的自旋锁不会一直的持续进行，而是到达一定的时间/重试次数后，不再自旋了。

也就是所谓的“自适应”

2.3重量级锁

如果锁竞争进一步加剧，自旋锁不能快速的获取到锁的状态，就会膨胀为重量级锁。

此处的重量级锁就是指用到内核提供的mutex

• 执行加锁操作，先进入内核态；
• 在内核态判定当前锁是否已经被占用；
• 如果该锁没有占用，则加锁成功，并切换会用户态；
• 如果该锁被占用，则加锁失败，此时线程进入锁等待队列，等待被系统唤醒；
• 经历了一系列的沧海桑田，这个锁被其他线程释放了，操作系统也想来了这个挂起等待的线程，于是唤醒这个线程，尝试重新获取锁。

3.其他的优化

3.1锁消除

编译器+JVM会判断锁是否可以被消除，如果可以就直接消除。

什么是“锁消除”？

比如在单线程的环境下，我们仍旧使用synchronized或者使用带有锁的类（如StringBuffer)，那么就会进行锁消除的操作。

3.2锁粗化

一段代码中如果出现多次对使用同一把锁进行加锁和解锁的操作，编译器+JVM会自动进行锁的粗化

在实际开发构成中，我们使用细粒度锁，是希望释放锁后其他线程获得锁并执行， 但可能没有线程抢占这个锁。这种情况下，JVM就会自动把锁粗化，避免频繁的申请锁和释放锁。

4.相关面试题

1）什么是偏向锁？

偏向锁不是真正的加锁，而只是在锁的对象头中记录一个标记（记录该锁获取所属的线程）。如果没有其他线程参与竞争锁，那么就不会真正的进行加锁操作，从而降低系统的开销。一旦有其他线程试图加锁，那么就取消偏向锁，进入轻量级锁状态。

2）synchronized的实现原理是什么？