JVM對Java的原生鎖做了哪些優(yōu)化?

　　JVM對Java的原生鎖(即synchronized關(guān)鍵字)做了許多優(yōu)化，其中包括：

　　1.偏向鎖(Biased Locking)

　　當(dāng)一個線程獲取鎖后，JVM會將鎖的對象頭標(biāo)記為偏向鎖。此時，該線程可以無需競爭地獲取該鎖。這種情況下，鎖的獲取和釋放不需要額外的開銷，因為偏向鎖會記錄線程ID，使得在該線程持有鎖期間，其他線程無法獲取該鎖。只有在其他線程嘗試獲取鎖時，才會升級為輕量級鎖。

　　2.輕量級鎖(Lightweight Locking)

　　當(dāng)多個線程爭奪鎖時，JVM會將鎖標(biāo)記為輕量級鎖。此時，JVM會在鎖對象的對象頭中記錄指向線程棧中鎖記錄的指針，以及用于保存原始對象的指針。這樣，當(dāng)一個線程嘗試獲取該鎖時，JVM會將該線程的棧幀中的鎖記錄與鎖對象頭中的指針進(jìn)行比較。如果相同，則表示該線程已經(jīng)獲得了該鎖;否則，JVM會使用CAS操作嘗試將鎖對象頭中的指針指向當(dāng)前線程的鎖記錄。如果CAS操作成功，表示當(dāng)前線程成功獲得了鎖。否則，表示有其他線程爭奪該鎖，此時JVM會將鎖升級為重量級鎖。

　　3.重量級鎖(Heavyweight Locking)

　　當(dāng)多個線程爭奪鎖時，如果無法獲得鎖，則會升級為重量級鎖。此時，JVM會使用操作系統(tǒng)的互斥量實現(xiàn)鎖。重量級鎖的開銷非常大，因為需要進(jìn)行用戶態(tài)與內(nèi)核態(tài)之間的上下文切換。

　　下面是一個簡單的代碼演示，展示了偏向鎖、輕量級鎖和重量級鎖的使用情況。

public class SynchronizedDemo {
    private int count = 0;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }

    public static void main(String[] args) {
        SynchronizedDemo demo = new SynchronizedDemo();
        for (int i = 0; i < 100000; i++) {
            demo.increment();
        }
        System.out.println(demo.count);
    }
}

　　在這個示例中，我們使用synchronized關(guān)鍵字來對increment()方法進(jìn)行同步。由于該方法是實例方法，因此鎖對象是該實例對象。當(dāng)多個線程同時訪問該方法時，JVM會根據(jù)鎖的狀態(tài)來選擇使用偏向鎖、輕量級鎖或重量級鎖。具體的選擇過程是由JVM內(nèi)部的鎖升級算法來決定的，這里不再詳細(xì)展開。