1、AtomicInteger：

AtomicInteger的自增方法使用的是CAS保证的，底层是unSafe.getAndAddInt实现的，即原子类底层都是CAS实现的；

2、CAS：

CAS底层是JNI方法，实现底层为汇编指令lock cmpxchg其中cmpxchg（比较和改变值） 非原子性操作，比较回写的过程可能会出现被打断的情况，加lock对信号或总线进行加锁；

3、用户态和内核态：

操作系统将指令分为多个层级，部分指令不能直接调用，早期的Synchronized申请锁必须通过kernel系统调用，故称为重量级锁，用户态到内核态的申请，例如0x80，再由内核态转用户态都需要通过操作系统；

4、JOL：

（参考：Java虚拟机内存结构）

5、Markword：

加锁的本质是对对象Markword的修改，记录在Markword中，Markword记录了GC的年代信息，hashCode信息，锁信息。锁的升级就是通过Markword标记来实现的（因为Java对象一般是单个的，其他都是对象的引用）

其中hashCode并非hashCode()方法，而是特殊的Identity hashCode。

GC年代信息即年轻代年龄，PS+PO最大且默认为15代（因为年代信息在Markword中占4位，即2^4最大只能表示15，可以下调，不能比15大）,cms默认是6。

Markword最后三位记录锁：

6、锁类型：

偏向锁、轻量级锁（自旋锁）都是用户态（用户空间）完成的，重量级锁需要向内核申请

偏向锁把指定线程ID记录在Markword中，出现多线程竞资源时，先撤销偏向锁，然后自旋竞争

自旋竞争在各自栈中生产LR（lock record），通过自旋方式，一方申请到后，剩下的会一直自旋等待（自旋一般超过10次后升级为重量级锁，可调优）。成功拿到锁的线程将LR记录在Markword中。

7、synchronized：悲观、可重入、非公平

synchronized生成Java字节码实际上就是monitorenter和monitorexit两个字节码，

monitorenter：检查是否使用偏向锁，若有则在线程安全点撤销偏向锁

                         否则进入自旋，生成自旋锁

                         否则膨胀inflate，这一步才进入内核态

核心组件：

waitSet：调用wait方法，被阻塞线程防止这里

contention list：竞争队列，所以请求锁的线程都被放在竞争队列中

Entry List：contention list中有资格成为候选资源的线程被移动到Entry List中

OnDeck：任意时刻，最多只有一个线程正在竞争锁资源，该线程为OnDeck

Owner：当前已经获取到所有资源的线程为Owner

!Owner：当前释放锁的线程

8、可重入锁：

也叫递归锁，指的是同一个线程以获取某个锁，可以再次获取该锁，而且不会死锁，外层函数获得锁后，内层函数仍然可与获取该锁

重入次数记录，用于对应解锁过程，

                      偏向锁记录在线程栈中，LR+1，轻量级锁类似

                      重量级锁记录在对象的monitor字段中

9、锁升级：

在偏向锁开启时，偏向锁升级自旋锁条件是只要有竞争。（不开启直接进入轻量级锁）

                   轻量级锁升级为重量级锁：线程自旋超过10次（-XX:PreBlockSpin可配）或自旋线程数超过CPU核心数的一半，1.6后自适应自旋由JVM自己控制。

                   升级为重量级锁：向操作系统申请资源。

Ps：自旋锁会消耗CPU资源，自旋时间太长，或自旋线程太多CPU资源占有就多，不划算。升级重量级锁后不需要再自旋了，反而减少自旋带来的CPU消耗

10、重量级锁：

ObjectMonitor()，内部有队列，将要等待的自旋线程扔到waitSet队列中，由操作系统决定从队列中取出，因而不是公平锁，放入队列后锁不再自旋，不需要再消耗自旋带来的CPU开销；

11、偏向锁的时延：

JVM启动时，类加载等过程一定是多线程竞争的，因而使用偏向锁会存在不断撤销偏向锁和升级锁的过程，反而会消耗资源，使用-XX:BiasedLockingStartUoDelay=4(默认4s)参数可以指定偏向锁的时延，这也是JVM调优。

12、偏向锁直接升级重量级锁：

调用wait方法，耗时过长的直接膨胀为重量级锁。

增补知识：

公平锁：加锁前检查是否有排队等待的线程，优先排队等待的线程，先来先得。非公平锁直接尝试获取锁，获取不到自动到队尾等待，非公平锁效率更高，synchronized非公平，ReetrantLock默认非公平。，可以实现公平锁

读写锁：ReadWriteLock，读写分离，读锁无阻塞，多个读锁不互斥，读锁写锁互斥，实现类：ReetrantReadWirteLock

独占锁、共享锁：独占锁：是悲观策略，每次只能有一个线程能够持有锁，会有一些不必要的并发性，例如读-读；

                           共享锁：多线程同时获取锁，并发访问

                           AQS内部定义两个常量SHARED和EXCLUSIVE标识

锁优化：

减少锁持有时间

减少锁的粒度

锁分离：读写分离

锁粗化：

锁消除：不存在竞争不用锁

ReetrantLock：可重入，除了synchronized功能，还能响应中断，可轮询请求，定时等。

乐观锁：认为读多写少，并发可能低，认为别人不会修改，因而不上锁，在更新时判断一下在此期间别人有没有更新数据，采取在写时先读取当前版本号，然后加锁操作，比较跟上一次版本号，如果一样则更新，失败则重读-比较-写操作，Java乐观锁都是CAS实现

悲观锁：认为写多，读写数据都会上锁，别人读写这个数据就会block；Java悲观锁：synchronized；