Java中synchronized锁机制通过修改对象头Mark Word字段实现，而非直接写入锁标记；Mark Word复用存储锁状态（无锁001、偏向锁101、轻量级锁00、重量级锁10），并随竞争自动升级，最终由Monitor承载重量级锁语义。
Java 中 synchronized 关键字的锁机制并不直接“在对象头中写入锁标记”，而是通过修改对象头（Object Header）中的特定字段（主要是 Mark Word）来实现锁状态的记录和管理。这个过程由 JVM 在运行时动态完成，底层依赖于操作系统互斥量（mutex）、CAS 操作和对象头结构。
对象头中的 Mark Word 存储锁状态
每个 Java 对象在堆内存中都有一个对象头（Header），其中 Mark Word（通常 64 位或 32 位，取决于 JVM 配置）是关键部分，用于存储哈希码、GC 分代年龄、锁标志位等信息。JVM 利用 Mark Word 的若干低位（如低 2–3 位）编码当前锁的状态：
- 无锁状态（001）：对象未被锁定，Mark Word 存储哈希码或分代年龄等；
- 偏向锁（101）：Mark Word 记录持有锁的线程 ID 和 epoch（用于批量撤销）；
- 轻量级锁（00）：Mark Word 被替换为指向线程栈中 Lock Record 的指针；
- 重量级锁（10）：Mark Word 指向操作系统互斥量（monitor）的指针；
- GC 标志（11）：如 CMS 使用的 marked for GC 状态，与锁无关。
锁升级过程由 JVM 自动触发
锁不是一开始就“标记”好的，而是根据竞争情况逐步升级（偏向锁 → 轻量级锁 → 重量级锁）。例如：
- 首次进入同步块且无竞争时，JVM 尝试将 Mark Word 设置为偏向锁状态（通过 CAS 修改）；
- 发生竞争（另一个线程尝试获取同一把锁）时，偏向锁被撤销，升级为轻量级锁：当前线程在栈中创建 Lock Record，并用 CAS 将其地址写入 Mark Word；
- 若自旋失败（多次 CAS 获取锁失败），JVM 将锁膨胀为重量级锁：分配 monitor 对象，将 Mark Word 更新为指向该 monitor 的指针，并挂起等待线程。
Monitor 是重量级锁的实际载体
当锁升级到重量级，synchronized 的语义就委托给 Monitor 实现。Monitor 是 JVM 内部对象（C++ 实现），包含：
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- _owner：记录持有锁的线程；
- _EntryList：等待获取锁的阻塞线程队列；
-
_WaitSet：调用
wait()后挂起的线程队列。
此时对象头的 Mark Word 不再保存线程 ID 或栈帧指针，而是存 monitor 的地址 —— 这才是“锁标记”真正落地的位置。
注意：没有独立的“锁标记字段”
对象头中并不存在一个叫 lock_flag 的专用字段。所谓“锁标记”，实质是 Mark Word 多重语义复用的结果：同一段二进制数据，在不同状态下承载不同含义（哈希码 / 线程ID / 指针）。JVM 通过位运算和 CAS 原子操作识别并切换这些状态，整个过程对 Java 开发者透明。
