jdk1.6之前的synchronized的实现依赖于底层操作系统的互斥锁(mutex lock)，这种锁被称为重量级锁，因为阻塞或唤醒一个Java线程需要操作系统切换CPU状态来实现，这种状态切换需要耗费处理器时间，如果同步代码块中内容过于简单，这种切换的赶时间可能比用户代码执行的时间还长。JDK6为了减少获得锁和释放锁带来的性能消耗，引入了“偏向锁”和“轻量级锁”。
锁的四种状态:无锁、偏向锁、轻量级锁和重量级锁，专门针对synchronized的。在1.6之前，只有重量级锁， 1.6对synchronized进行了优化，细分为四种级别的锁。
偏向锁、轻量级锁和重量级锁分别解决了三个问题:只有一个线程进入临界区，多个线程交替进入临界区，多线程同时进入临界区(自旋达到阀值，仍然无法获取到轻量级锁，线程会将此锁升级为重量级锁)。
对象头Mark Work图示如下:
偏向锁升级为轻量级锁: https://www.cnblogs.com/tiancai/p/9382542.html
线程1通过synchronized获取锁时，首先判断JVM是否支持偏向锁（默认打开），支持则尝试获取，更改“是否偏向锁”和“锁标志位”为1和01，然后CAS将线程ID更改为当前线程1，离开临界区时，线程1并不会主动释放偏向锁。线程2通过synchronized获取同一对象锁时，会优先判断对象偏向锁是否已被占用，无则进行上述操作，有则通过线程ID判断占用线程（这里1）是否已经不存在了（即线程1是否已经不需要此锁了），若不存在则先释放对象偏向锁，然后再同上述步骤，通过CAS获取偏向锁。如果线程1正在使用偏向锁，执行临界区代码，则将对象的锁升级为轻量级锁，线程1继续拥有对象锁，线程2通过自旋尝试获取锁。新来的线程3尝试获取锁时，也采用自旋的方式尝试。当某一个线程自旋次数超过JVM设定的阈值时，仍然没有获取到对象锁（轻量级锁），则将此对象锁升级为重级量，当前通过自旋尝试获取锁的线程全部进入阻塞状态，等待获取锁。注意，锁只能升级，不会降级。