Java锁升级
根据上面内容可以知道，synchronized 锁有四种状态：无锁、偏向锁、轻量级锁和重量级锁，下面介绍四种状态和其之间的转换。
无锁
当一个对象被创建之后，还没有线程进入，这个时候对象处于无锁状态，其 Mark Word 中的信息如上表所示。
偏向锁
当锁处于无锁状态时，有一个线程 A 访问同步块并获取锁时，会在对象头和栈帧中的锁记录记录线程 ID，以后该线程在进入和退出同步块时不需要进行 CAS 操作来进行加锁和解锁，只需要简单的测试一下对象头中的线程 ID 和当前线程是否一致。
轻量级锁
在偏向锁的基础上，又有另外一个线程 B 进来，这时判断对象头中存储的线程 A 的 ID 和线程 B 不一致，就会使用 CAS 竞争锁，并且升级为轻量级锁，会在线程栈中创建一个锁记录（Lock Record），将 Mark Word 复制到锁记录中，然后线程尝试使用 CAS 将对象头的 Mark Word 替换成指向锁记录的指针，如果成功，则当前线程获得锁；失败，表示其他线程竞争锁，当前线程便尝试 CAS 来获取锁。
重量级锁
当线程没有获得轻量级锁时，线程会 CAS 自旋来获取锁，当一个线程自旋 10 次之后，仍然未获得锁，那么就会升级成为重量级锁。
成为重量级锁之后，线程会进入阻塞队列（EntryList），线程不再自旋获取锁，而是由 CPU 进行调度，线程串行执行。
锁升级流程总结
无锁 → 偏向锁 → 轻量级锁 → 重量级锁
| 锁状态 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 无锁 | 对象刚创建，无线程竞争 | 单线程环境 |
| 偏向锁 | 记录线程ID，同一线程无需CAS | 只有一个线程访问同步块 |
| 轻量级锁 | CAS 自旋获取锁 | 少量线程竞争，线程持有锁时间短 |
| 重量级锁 | 线程阻塞，CPU调度 | 大量线程竞争，持有锁时间长 |
注：锁升级是单向的，即只能从低到高升级，不能降级。这是为了提高 Java 虚拟机在并发场景下的性能而设计的优化机制。