为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”，在JavaSE 1.6中，锁一共有4中状态，级别从高到低依次是：无锁状态–>偏向锁状态–>轻量级锁状态–>重量级锁状态，这几个状态会随着竞争逐渐升级。
注意：
- 锁只可以升级，但不能降级，即轻量级锁升级为重量级锁后不能再降级为轻量级锁；
- 这种锁只能升级不能降级的策略，目的是为了提高获得锁和释放锁的效率；
一、偏向锁
1. 偏向锁的获取
在《Java编程艺术》中，对偏向锁的描述是：
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大多数情况下，锁不仅不存在多线程竞争，而且总是由同一线程多次获得，为了让线程获得锁的代价更低而引入了偏向锁；
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偏向锁的目的是当某个线程获取锁之后，消除这个线程锁重入（CAS）的开销，在没有别的线程竞争的时候，一直偏向当前线程；
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当一个线程访问同步块并获取锁时，会在对象头和栈帧中的锁记录里存储锁偏向的线程ID，以后该线程在进入和退出同步块时不需要进行CAS操作来加锁和解锁，只需简单地测试一下对象头的Mark Word里是否存储着指向当前线程的偏向锁。
- 如果测试成功，表示线程已经获得了锁；
- 如果测试失败，则需要再测试一下Mark Word中偏向锁的标识是否设置成1（表示当前是偏向锁）：
- 如果没有设置，则使用CAS竞争锁；
- 如果设置了，则尝试使用CAS将对象头的偏向锁指向当前线程；
实际上偏向锁的操作根本没有涉及到操作系统，下为Account对象
JVM使用CAS操作把线程ID记录到了Mark Word 中，修改了标志位，当前线程就获取到了这把锁
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可以看出获取偏向锁不需要操作系统的介入，JVM不用和操作系统协商设置Mutex，它只记录线程ID就表示当前线程拥有这把锁了；
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这时线程获得了锁，可以执行synchronized修饰的同步代码块，当线程再次执行到这个同步块时，JVM通过锁对象account的Mark Word判断：当前线程ID还在，还持有着这个对象的锁，就可以继续进入临界区执行，这就是偏向锁，在没有别的线程竞争的时候，一直偏向当前线程，当前线程可以一直执行；
2. 偏向锁的撤销
偏向锁使用了一种等到竞争出现才释放锁的机制，即当其他线程尝试竞争偏向锁时，持有偏向锁的线程才会释放锁。
偏向锁的撤销，需要等待全局安全点（在这个时间点上没有正在执行的字节码）。它会首先暂停拥有偏向锁的线程，然后检查持有偏向锁的线程是否活着，
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如果线程不处于活动状态，则将对象头设置成无锁状态；
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如果线程仍然活着，拥有偏向锁的栈会被执行，遍历偏向对象的锁记录，栈中的锁记录和对象头的Mark Word要么重新偏向于其他线程，要么恢复到无锁或者标记对象不适合作为偏向锁，最后唤醒暂停的线程；
下图中的线程1演示了偏向锁初始化的流程，线程2演示了偏向锁撤销的流程；
3. 关闭偏向锁
偏向锁在Java 6和Java 7里是默认启用的，但是它在应用程序启动几秒钟之后才激活，如有必要可以使用JVM参数来关闭延迟：-XX:BiasedLockingStartupDelay=0。如果你确定应用程序里所有的锁通常情况下处于竞争状态，可以通过JVM参数关闭偏向锁：-XX:-UseBiasedLocking=false，那么程序默认会进入轻量级锁状态。
二、自旋锁（轻量级锁）
1. 轻量级锁加锁
线程在执行同步块之前，JVM会先在当前线程的栈帧中创建用于存储记录的空间，并将对象头中的Mark Woed赋值到锁记录中，官方称为Displaced Mark Word。然后线程尝试使用CAS将对象头中的Mark Word替换为指向锁记录的指针。如果成功，当前线程获得锁，如果失败，表示其他线程竞争锁，当前线程便尝试使用自旋来获取锁。
2. 轻量级锁解锁
轻量级解锁时，会使用原子的CAS操作将Displaced Mark Word替换回到对象头，如果成功，则表示没有竞争发生。如果失败，表示当前锁存在竞争，锁就会膨胀成重量级锁。
下图是两个线程同时争夺锁，导致锁膨胀的流程图。
因为自旋会消耗CPU，为了避免无用的自旋（比如获得锁的线程被阻塞住了），一旦锁升级成重量级锁，就不会再恢复到轻量级锁状态。当锁处于这个状态下，其他线程试图获取锁时，都会被阻塞住，当持有锁的线程释放锁之后会唤醒这些线程，被唤醒的线程就会进行新一轮的夺锁之争。
三、重量级锁
如synchronized的使用以及对象监视器Monitor在点击 synchronized中有提到过；
重量级锁在JVM中又叫对象监视器（Monitor），它很像C中的Mutex，除了具备Mutex互斥的功能，它还负责实现了Semaphore的功能，也就是说它至少包含一个竞争锁的队列，和一个信号阻塞队列（wait队列），前者负责做互斥，后一个用于做线程同步。
四、锁的优缺点对比
| 锁 | 优点 | 缺点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 偏向锁 | 加锁和解锁不需要额外的消耗，和执行非同步方法相比仅存在纳秒级的差距 | 如果线程之间存在锁竞争，会带来额外的锁撤销的消耗 | 适用于只有一个线程访问同步块的场景 |
| 轻量级锁 | 竞争的线程不会阻塞，提高了程序的响应速度 | 如果始终得不到锁竞争的线程，使用自旋锁会消耗CPU | 追求响应时间，同步块执行时间非常快 |
| 重量级锁 | 线程竞争不用自旋，不会消耗CPU | 线程阻塞，响应时间慢 | 追求吞吐量，同步块执行速度较长 |