synchronized锁升级是JVM自动触发的单向优化机制：无锁→偏向锁→轻量级锁→重量级锁；无锁为初始待机状态，偏向锁适用于单线程高频访问，轻量级锁应对低竞争交替，重量级锁处理高竞争并不可降级。
synchronized 锁升级不是程序员手动控制的流程，而是 JVM 在运行时根据线程竞争强度自动触发的优化机制。它本质是对象头（Mark Word）状态的渐进式变更，路径固定且单向：无锁 → 偏向锁 → 轻量级锁 → 重量级锁，每一步升级都只为在不同并发场景下平衡性能与正确性。
无锁是起点，不是“没锁”
对象刚创建时，Mark Word 中锁标志位为 01，偏向位为 0，此时不记录任何线程信息，也不含锁结构。它不代表“无需同步”，而是“尚未被锁定”的初始待机状态。一旦有线程首次进入 synchronized 块，JVM 就会尝试将其升级为偏向锁。
偏向锁面向单线程高频访问
适用于 getter/setter、单例初始化等几乎无竞争的场景：
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- 首次加锁时，JVM 用一次 CAS 将当前线程 ID 写入 Mark Word，锁标志位保持 01，但偏向位设为 1（即“01 + 偏向位=1”）
- 此后同一线程再次进入，只需比对 Mark Word 中的线程 ID，零同步开销
- 其他线程尝试获取该锁时，会触发偏向撤销——需等待全局安全点（safepoint），原线程若仍活跃则升级为轻量级锁；否则重置为无锁
- 注意：JDK 15+ 默认禁用，JDK 10 起已标记为 deprecated
轻量级锁应对低竞争交替场景
当偏向锁被撤销，或多个线程开始交替抢锁时启用：
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- 线程在自己栈帧中创建 Lock Record，尝试用 CAS 将 Mark Word 替换为指向该记录的指针，锁标志位变为 00
- CAS 成功 → 获得锁，直接执行；失败 → 进入自旋等待（默认最多 10 次）
- 自旋期间线程不挂起，避免用户态到内核态切换，节省上下文开销
- 自旋失败、或检测到多个线程同时等待，说明竞争加剧，就升级为重量级锁
重量级锁处理高竞争，靠操作系统保障
这是最终形态，不可降级，适用于多线程激烈争抢的场景：
- 对象头 Mark Word 存储指向堆中 Monitor 对象的指针，锁标志位变为 10
- 未获锁线程进入 Monitor 的 EntryList，并被操作系统挂起（BLOCKED 状态）
- 底层调用 pthread_mutex（Linux）或 CriticalSection（Windows），涉及内核态切换，开销显著
- 可通过 jstack 观察线程状态为 BLOCKED，对应持有 Monitor 的线程清晰可见
