JVM在不同的竞争情况下，对synchronized提供了不同的优化方式
- 锁消除
- 自旋
- 自适应自旋
在优化过程中锁主要存在4种状态：
- 无锁状态
- 偏向锁状态
- 轻量级锁状态
- 重量级锁状态
这四种状态会根据资源竞争情况进行膨胀（升级）。
偏向锁
偏向锁的目的是为了消除无竞争情况下的同步原语，从而进一步提升性能。‘偏’指的是该锁会偏向于首先获得他的线程，如果在执行过程中，该锁未被其他的线程获取，则持有偏向锁的线程就一直不需要同步。
获取偏向锁的过程
- 检查Mark World偏向锁是否打开。若为1，则执行步骤2，否则代表不支持偏向锁。
- 检查Mark World储存的线程ID是否为当前线程ID，如果是则执行同步块，否则执行步骤3.
- 使用CAS操作将Mark World中线程ID改为当前线程ID，若成功则执行同步代码块，否则执行步骤4。
- 当拥有该锁的线程到达安全点后，挂起该线程，升级为轻量级锁。
释放偏向锁的过程
- 偏向锁采取了竞争才会释放锁的方案，线程并不会主动放弃偏向锁，需要等待其他线程竞争。
- 等待全局安全点。
- 暂停拥有偏向锁的线程，检查持有偏向锁的线程是否活着，如果处于非活动状态，则将对象头设置为无锁状态，否则设置为被锁定状态。如果锁对象处于无锁状态，则恢复到无锁状态（01），以允许其他线程竞争，如果锁对象处于锁定状态，则挂起持有偏向锁的线程，并将对象头Mark World的锁记录指针改为当前线程的锁记录，锁升级为轻量锁。
轻量级锁
轻量级锁区别于使用mutex方式实现的重量级锁，他使用对象头中的Mark World进行同步。
获取轻量锁的过程
- 在代码进入同步块的时候，如果同步对象锁状态为无锁状态（锁标志位为“01”状态，是否为偏向锁为“0”），虚拟机首先将在当前线程的栈帧中建立一个名为锁记录（Lock Record）的空间，用于存储锁对象目前的Mark Word的拷贝，官方称之为 Displaced Mark Word。
- 拷贝对象头中的Mark Word复制到锁记录中。
- 拷贝成功后，虚拟机将使用CAS操作尝试将对象的Mark Word更新为指向Lock Record的指针，并将Lock record里的owner指针指向object mark word。如果更新成功，则执行步骤4，否则执行步骤5。
- 如果这个更新动作成功了，那么这个线程就拥有了该对象的锁，并且对象Mark Word的锁标志位设置为“00”，即表示此对象处于轻量级锁定状态。
- 如果这个更新操作失败了，虚拟机首先会检查对象的Mark Word是否指向当前线程的栈帧，如果是就说明当前线程已经拥有了这个对象的锁，那就可以直接进入同步块继续执行。否则说明多个线程竞争锁，轻量级锁就要膨胀为重量级锁，锁标志的状态值变为“10”，Mark Word中存储的就是指向重量级锁（互斥量）的指针，后面等待锁的线程也要进入阻塞状态。 而当前线程便尝试使用自旋来获取锁，自旋就是为了不让线程阻塞，而采用循环去获取锁的过程。
释放轻量锁的过程
- 使用CAS操作将对象当前的Mark Word和线程中复制的Displaced Mark Word替换回来(依据Mark Word中锁记录指针是否还指向本线程的锁记录)，如果替换成功，则执行步骤2，否则执行步骤3。
- 如果替换成功，整个同步过程就完成了，恢复到无锁的状态(01)。
- 如果替换失败，说明有其他线程尝试获取该锁(此时锁已膨胀)，那就要在释放锁的同时，唤醒被挂起的线程。
该过程的完整流程图
