锁的种类

Java中锁的种类大致分为偏向锁，自旋锁，轻量级锁，重量级锁。
　　锁的使用方式为：先提供偏向锁，如果不满足的时候，升级为轻量级锁，再不满足，升级为重量级锁。自旋锁是一个过渡的锁状态，不是一种实际的锁类型。
　　锁只能升级，不能降级。

 偏向锁

是一种编译解释锁。如果代码中不可能出现多线程并发争抢同一个锁的时候，jvm编译代码，解释执行的时候，会自动的放弃同步信息。消除synchronized的同步代码结果。使用锁标记的形式记录锁状态。在Monitor中有变量ACC_SYNCHRONIZED。当变量值使用的时候，代表偏向锁锁定。可以避免锁的争抢和锁池状态的维护。提高效率。

自旋锁

是一个过渡锁，是偏向锁和轻量级锁的过渡。
　　当获取锁的过程中，未获取到。为了提高效率，JVM自动执行若干次空循环，再次申请锁，而不是进入阻塞状态的情况。称为自旋锁。自旋锁提高效率就是避免线程状态的变更。

轻量级锁

过渡锁。当偏向锁不满足，也就是有多线程并发访问，锁定同一个对象的时候，先提升为轻量级锁。也是使用标记ACC_SYNCHRONIZED标记记录的。ACC_UNSYNCHRONIZED标记记录未获取到锁信息的线程。就是只有两个线程争抢锁标记的时候，优先使用轻量级锁。
　　两个线程也可能出现重量级锁。

重量级锁

下面说的实现就是重量级锁

锁的底层实现

Java 虚拟机中的同步(Synchronization)基于进入和退出管程(Monitor)对象实现。同步方法 并不是由 monitor enter 和 monitor exit 指令来实现同步的，而是由方法调用指令读取运行时常量池中方法的 ACC_SYNCHRONIZED 标志来隐式实现的。

当在对象上加锁时，数据是记录在对象头中。当执行synchronized同步方法或同步代码块时，会在对象头中记录锁标记，锁标记指向的是monitor对象（也称为管程或监视器锁）的起始地址。每个对象都存在着一个 monitor 与之关联，对象与其 monitor 之间的关系有存在多种实现方式，如monitor可以与对象一起创建销毁或当线程试图获取对象锁时自动生成，但当一个 monitor 被某个线程持有后，它便处于锁定状态。
在Java虚拟机(HotSpot)中，monitor是由ObjectMonitor实现的。
ObjectMonitor中有两个队列，_WaitSet 和 _EntryList，以及_Owner标记。其中_WaitSet是用于管理等待队列(wait)线程的，_EntryList是用于管理锁池阻塞线程的，_Owner标记用于记录当前执行线程。

过程：

当多线程并发访问同一个同步代码时，首先会进入_EntryList，当线程获取锁标记后，monitor中的_Owner记录此线程，并在monitor中的计数器执行递增计算（+1），代表锁定，其他线程在_EntryList中继续阻塞。若执行线程调用wait方法，则monitor中的计数器执行赋值为0计算，并将_Owner标记赋值为null，代表放弃锁，执行线程进如_WaitSet中阻塞。若执行线程调用notify/notifyAll方法，_WaitSet中的线程被唤醒，进入_EntryList中阻塞，等待获取锁标记。若执行线程的同步代码执行结束，同样会释放锁标记，monitor中的_Owner标记赋值为null，且计数器赋值为0计算。

 PS

对象头：存储对象的hashCode、锁信息或分代年龄或GC标志，类型指针指向对象的类元数据，JVM通过这个指针确定该对象是哪个类的实例等信息。
实例变量：存放类的属性数据信息，包括父类的属性信息
填充数据：由于虚拟机要求对象起始地址必须是8字节的整数倍。填充数据不是必须存在的，仅仅是为了字节对齐

ReentrantLock

重入锁，建议应用的同步方式。相对效率比synchronized高。量级较轻。（synchronized在JDK1.5版本开始，尝试优化。到JDK1.7版本后，优化效率已经非常好了。在绝对效率上，不比reentrantLock差多少）
使用重入锁，必须必须必须手工释放锁标记。一般都是在finally代码块中定义释放锁标记的unlock方法。

公平锁

private static ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);

尝试锁

void m2(){
        boolean isLocked = false;
        try{
            // 尝试锁， 如果有锁，无法获取锁标记，返回false。
            // 如果获取锁标记，返回true
            // isLocked = lock.tryLock();
            
            // 阻塞尝试锁，阻塞参数代表的时长，尝试获取锁标记。
            // 如果超时，不等待。直接返回。
            isLocked = lock.tryLock(5, TimeUnit.SECONDS); 
            if(isLocked){
                System.out.println("m2() method synchronized");
            }else{
                System.out.println("m2() method unsynchronized");
            }
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally{
            if(isLocked){
                // 尝试锁在解除锁标记的时候，一定要判断是否获取到锁标记。
                // 如果当前线程没有获取到锁标记，会抛出异常。
                lock.unlock();
            }
        }
    }