锁优化

自旋锁和自适应自旋

互斥同步对性能最大的影响是阻塞的实现，挂起线程和恢复线程的操作都需要进入内核态中完成，这些都会给系统的并发性能造成很大的影响。
因为很多应用之中，共享数据的锁定状态只会持续很短的一段时间，为了这一短暂的时间去挂起和恢复线程是非常不值得的，由此便产生了自旋锁。
自旋锁可以试线程在没有获取到锁的时候，不被挂起，而且看看持有锁的线程是否很快就会释放锁，为了让线程等待，就让此线程去执行一个空循环（自旋）；若自旋结束，此线程还是没有获取锁，那就会转到内核态去将此线程挂起。
但是使用自旋锁之后，对于那些锁竞争不是很激烈，单锁控制时间较短的情况下来说，可以减少线程被挂起的情况；但是对于那些锁竞争激烈，单锁控制时间较长的情况下，线程在自旋之后，还是得被系统挂起来，这样就会白白浪费一部分系统资源去进行自旋。

但是在jdk6引入了自适应的自旋锁。自适应意味着自旋的时间不再固定，而是由前一次在同一个锁上的自旋时间及锁的拥有者的状态来决定的；如果在同一个锁对象上，自旋等待刚刚成功获取过锁，并且持有锁的线程正在运行，那么虚拟机就会认为这次自旋很有可能能再次成功，今儿它将允许自旋等操作等待相对更长的时间；反之则等待更短的时间；

在JDK1.6中，Java虚拟机提供-XX:+UseSpinning参数来开启自旋锁，使用-XX:PreBlockSpin参数来设置自旋锁等待的次数。

在JDK1.7开始，自旋锁的参数被取消，虚拟机不再支持由用户配置自旋锁，自旋锁总是会执行，自旋锁次数也由虚拟机自动调整

锁消除

锁消除是指JVM即时编译器在运行时，对一些代码上要求同步，但是被检测到不可能存在共享数据竞争，于是进行了锁消除；锁消除的主要判定依据来源于逃逸分析的数据支持，如果判断在一段代码之中，堆上的所有数据都不会逃逸出去从而被其他线程所访问到，那么就可以把他们当作栈上的数据对待，认为他们是线程私有的，同步锁自然也就不需要进行了。

锁粗化

如果一系列的连续操作都对同一个对象反复加锁和解锁，甚至加锁操作是出现在循环体的，那即使没有线程竞争，频繁地进行互斥同步操作也会导致不必要的性能损耗；如果JVM探测到有这样的操作，就会将这一系列的加锁操作粗化到整个操作序列的外部；

偏向锁

偏向锁是一种针对加锁操作的优化手段。
核心思想：如果一个线程获得了锁，那么锁就进入偏向模式。当这个线程再次请求锁的时候，无须再做任何同步操作，这样就节省了大量有关锁申请的操作，从而提高了程序性能。

轻量级锁

如果偏向锁失败，JVM并不会立即挂起线程。它还会使用一种称为轻量级锁的优化条件。轻量级锁的操作也很轻便，他只是简单地将对象的头部作为指针，指向持有锁的线程堆栈的内部，来判断一个线程是否持有对象锁。如果线程获得轻量级锁成功，则可以顺序进入临界区。如果轻量级锁加锁失败，则表示其他线程先争夺到了锁，那么当前线程的锁请求就会膨胀为重量级锁。

锁	优点	缺点	使用场景
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，使用自旋会消耗CPU	追求响应时间同步块执行速度非常快
重量级锁	线程竞争不使用自旋，不会消耗CPU	线程阻塞，响应时间缓慢	追求吞吐量，同步块执行速度较快