锁升级是JVM根据竞争自动触发的状态迁移，核心在于Mark Word变化：无锁（01+哈希码）、偏向锁（01+线程ID）、轻量级锁（00+Lock Record指针）、重量级锁（10+Monitor指针）；首次竞争撤销偏向锁，自旋失败后轻量级锁升级为重量级锁，且不可逆。
锁升级不是人为控制的流程，而是JVM根据实际竞争情况自动触发的状态迁移。看穿它的关键，在于理解对象头中Mark Word的变化、线程行为对锁状态的扰动，以及每一步升级背后的现实动因。
盯住对象头：Mark Word是锁状态的“仪表盘”
每个Java对象的对象头里，Mark Word字段实时反映当前锁所处的状态。它不存“锁本身”，只存锁的“身份标识”：
- 无锁时：Mark Word主要存哈希码和GC年龄，锁标志位为01
- 偏向锁时：存持有线程ID + 偏向标志，锁标志位仍为01（靠高位区分）
- 轻量级锁时：存指向线程栈中Lock Record的指针，锁标志位变为00
- 重量级锁时：存指向Monitor对象的指针，锁标志位变为10
只要能观察到Mark Word内容变化（例如用JOL工具或调试器查看），就能直接确认当前锁处于哪一阶段，无需猜测。
第一次竞争就是分水岭：偏向锁如何“破防”
偏向锁只在“零竞争”下成立。一旦第二个线程尝试获取同一把锁，JVM就必须处理冲突：
- 原持有线程仍在执行？JVM会暂停它（安全点），清空偏向状态，将锁升级为轻量级锁
- 原持有线程已释放锁？JVM直接撤销偏向，进入无锁状态，再由新线程竞争轻量级锁
- 这个过程叫“偏向锁撤销”，本质是一次同步开销，但只发生一次——之后就不再走偏向路径
所以，只要代码里出现两个不同线程交替或并发进入同一个synchronized块，偏向锁必然失效并升级。
自旋失败才升级：轻量级锁不是“过渡摆设”
轻量级锁的核心是CAS+自旋，它不阻塞线程，但也不无限等待：
- 线程尝试用CAS将Mark Word从“无锁/偏向”更新为自己栈中的Lock Record指针
- 若成功，获得锁；若失败（别人已占），就进入自旋循环，反复尝试CAS
- 自旋次数达到阈值（默认约10次，可由-XX:PreBlockSpin调整）仍未成功，就膨胀为重量级锁
这意味着：轻量级锁是否升级，取决于“竞争持续时间”而非“竞争线程数”。短时争抢走轻量级锁，长时争抢才进重量级。
重量级锁是兜底方案：一旦进去就不再回头
重量级锁启用操作系统Mutex，线程挂起与唤醒开销大，但能彻底解决高并发排队问题：
- 锁状态变成10，Mark Word指向堆里的Monitor对象
- 后续所有线程获取该锁，都必须进入Monitor的EntryList排队，走内核态阻塞
- 锁升级不可逆——哪怕之后只剩一个线程访问，它依然走重量级路径
这也是为什么避免重量级锁成为性能调优重点：不是因为它“错”，而是因为它的成本远高于前两级，且无法降级回收。
