synchronized锁膨胀是JVM根据线程竞争自动触发的渐进式优化：无锁→偏向锁→轻量级锁→重量级锁，全程不可逆且无需人工干预。
synchronized 的锁膨胀不是人为控制的流程，而是 JVM 根据实际线程竞争情况自动触发的状态演进。它本质是一套渐进式优化策略：能不加锁就不加锁，能轻量就不重量，只有真出现高竞争才走代价最高的路径。
无锁状态是起点，不是“没锁”而是“还没被锁住”
对象刚创建时，Mark Word 存储哈希码、分代年龄等信息，锁标志位为 01，表示当前无任何线程持有锁。此时没有任何同步开销，纯粹是对象的初始状态。只要没线程执行 synchronized 块，就一直维持这个状态。
偏向锁解决单线程反复进入的开销
当第一个线程首次进入同步块，JVM 在安全点将对象头 Mark Word 中的线程 ID 设为该线程，并把偏向标志位置为 1（仍是 01，但含义变了）。后续该线程再次进入，只需比对线程 ID 是否一致，无需 CAS 或系统调用——相当于“免检通道”。
- 触发条件：仅一个线程访问，且未发生竞争
- 撤销时机：其他线程尝试获取锁时，需等待全局安全点，然后撤销偏向并升级
- 注意：已计算过 identityHashCode 的对象无法启用偏向锁（Mark Word 空间被占用）；JDK 15+ 默认关闭偏向锁，因现代应用多线程场景更普遍
轻量级锁靠自旋避免内核态切换
偏向锁被撤销后，或多个线程交替访问时，JVM 将锁升级为轻量级锁。此时线程在自己的栈帧中创建 Lock Record，通过 CAS 尝试把 Mark Word 替换为指向该记录的指针（标志位变为 00）。
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- 成功：线程获得锁，直接执行
- 失败：说明有竞争，线程进入自旋（空转等待），默认最多尝试 10 次（JDK 后期支持自适应调整）
- 自旋意义：避免立即陷入阻塞——若持有锁的线程很快释放，自旋比挂起/唤醒更省资源
重量级锁是最后防线，依赖操作系统互斥量
当自旋失败次数超限，或竞争线程数较多（如超过 CPU 核数一半），JVM 就将锁膨胀为重量级锁。Mark Word 被替换为指向 C++ 实现的 ObjectMonitor 对象的指针（标志位变为 10）。
- 此时未获取锁的线程会被挂起，进入 Monitor 的 EntryList 或 WaitSet，由操作系统调度唤醒
- 代价在于用户态 ↔ 内核态切换，上下文保存与恢复带来显著开销
- 一旦升级为重量级锁，就不会再降级回轻量或偏向——不可逆是设计前提
整个过程没有代码干预，全由 JVM 运行时动态决策。真正影响性能的，不是“用了 synchronized”，而是“在什么竞争强度下走了哪条路径”。压测时发现 QPS 骤降，往往不是锁本身的问题，而是轻量级锁频繁自旋耗尽 CPU，或已悄然升级为重量级锁导致线程排队阻塞。
