【1】自旋锁
① 背景
互斥同步对性能最大的影响的阻塞，挂起和恢复线程都需要转入内核态中完成。并且通常情况下，共享数据的锁定状态只持续很短的一段时间，为了这很短的一段时间进行上下文切换并不值得。
② 原理
当一条线程需要请求一把已经被占用的锁时，并不会进入阻塞状态，而是继续持有CPU执行权等待一段时间，该过程称为“自旋”。
③ 优点
由于自旋等待锁的过程，线程并不会引起上下文切换，因此比较高效。
④ 缺点
自旋等待过程线程一直占用CPU执行权但不处理任何任务，因此若该过程过长，那就会造成CPU资源的浪费。
⑤ 自适应自旋
自适应自旋可以根据以往自旋等待时间的经验，计算出一个较为合理的本次自旋等待时间。
【2】锁清除
编译器会清除一些使用了同步，但同步块中没有涉及共享数据的锁，从而减少多余的同步。
【3】锁粗化
若有一系列的操作，反复地对同一把锁进行上锁和解锁操作，编译器会扩大这部分代码的同步块的边界，从而只使用一次上锁和解锁操作。
【4】轻量级锁
① 本质
使用CAS取代互斥同步。
CAS是什么？互斥同步又是什么？
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所谓互斥，就是不同线程通过竞争进入临界区（共享的数据和硬件资源），为了防止访问冲突，在有限的时间内只允许其中之一独占性的使用共享资源。如不允许同时写。
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同步关系则是多个线程彼此合作，通过一定的逻辑关系来共同完成一个任务。一般来说，同步关系中往往包含互斥，同时对临界区的资源会按照某种逻辑顺序进行访问。如先生产后使用。
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与锁相比，使用比较交换（CAS）会使程序看起来更加复杂一些，但由于其非阻塞性，它对死锁免疫。更重要的是，使用无锁的方式完全没有锁竞争带来的系统开销，也没有线程频繁调度带来的开销，因此，它是比基于锁的优势的方式拥有更优越的性能。
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CAS算法的过程是这样：它包含三个参数CAS（V,E,N）。V表示要更新的值，E表示预期值，N表示新值。仅当V等于E时，才会将V的值设为N，如果V值和E值不同，则说明已经有其他线程做了更新，则当前线程什么都不做。最后，CAS返回当前V的真实值。CAS操作一个变量时，只有一个会胜出，并更新成功，其余均会失败。失败的线程不会被挂起，仅是被告知失败 ，并且允许再次尝试，当然也允许失败的线程放弃操作。
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基于这样的原理，CAS操作即使没有锁，也可以发现其他线程对当前线程的干扰，并进行恰恰当的处理。
② 背景
轻量级锁是相对于重量级锁而言的，而重量级锁就是传统的锁。
③ 轻量级锁与重量级锁的比较
重量级锁是一种悲观锁，它认为总是有多条线程要竞争锁，所以它每次处理共享数据时，不管当前系统中是否真的有线程在竞争锁，它都会使用互斥同步来保证线程的安全。
而轻量级锁是一种乐观锁，它认为锁存在竞争的概率比较小，所以它不使用互斥同步，而是使用CAS操作来获得锁。这样能减少互斥同步所使用的互斥量带来的性能开销。
④ 实现原理
对象头称为Mark Word，虚拟机为了节约对象的存储空间，对象处于不同的状态下，Mark Word中存储的信息也有所不同。
Mark Word中有个标志位用来表示当前对象所处的状态。
当线程请求锁时，若该锁对象的Mark Word中标志位为01(未锁定状态)，则在该线程的栈帧中创建一块名为“锁记录”的空间，然后将锁对象的Mark Word拷贝至该空间。最后通过CAS操作将锁对象的Mark Word指向该锁记录。
若CAS操作成功，则轻量级锁的上锁过程成功。
若CAS操作失败，再判断当前线程是否已经持有了该轻量级锁。若已经持有，则直接进入同步块；若尚未持有，则表示该锁已经被其他线程占用，此时轻量级锁就要膨胀成重量级锁。
⑤ 前提
轻量级锁比重量级锁性能更高的前提是，在轻量级锁被占用的整个同步周期内，不存在其他线程的竞争。若在该过程中一旦有其他线程竞争，那么就会膨胀成重量级锁，从而除了使用互斥量外，还额外发生了CAS操作，因此更慢！
【5】偏向锁
① 作用
偏向锁是为了消除无竞争情况下的同步原语，进一步提升程序性能。
② 与轻量级锁的区别
轻量级锁是在无竞争的情况下使用CAS操作来代替互斥量的使用，从而实现同步；而偏向锁是在无竞争的情况下完全取消同步。
③ 与轻量级锁的相同点
它们都是乐观锁，都认为同步期间不会有其他线程竞争锁。
④ 原理
当线程请求到锁对象后，将锁对象的状态标志位改为01，即偏向模式。然后使用CAS操作将线程的ID记录在锁对象的Mark Word中。以后该线程可以直接进入同步块，连CAS操作都不需要。但是一旦有第二条线程需要竞争锁，那么偏向模式立即结束，进入轻量级锁的状态。
⑤ 优点
偏向锁可以提高有同步但没有竞争的程序性能。但是如果锁对象时常被多条线程竞争，那偏向锁就是多余的。
偏向锁可以通过虚拟机的参数来控制它是否开启。·