★ synchronized 底层原理是什么？锁升级过程是怎样的？

结论先行：synchronized 基于**监视器锁（Monitor）**实现：字节码层面通过 monitorenter/monitorexit 进入与退出，锁状态记录在对象头的 Mark Word 中。JDK 6 引入偏向锁后，锁沿“无锁 → 偏向锁 → 轻量级锁 → 重量级锁”单向升级，只有竞争足够激烈才膨胀为依赖 OS 互斥量的重量级锁。

锁升级路线

锁状态	触发条件	竞争代价	特点
无锁 / 偏向锁	首次进入，记录线程 ID 到 Mark Word	极低	同一线程重复进入无 CAS
轻量级锁	偏向失效、出现轻度竞争	低	自旋 + CAS 抢锁，不阻塞
重量级锁	自旋失败、竞争加剧	高	线程阻塞挂起，交给 OS 调度

配套机制

• Monitor 结构：每个 Java 对象关联一个 monitor；重量级锁时竞争线程进入 EntryList 排队，持锁者调用 wait 后进入 WaitSet。
• 可重入：同一线程重复进入 synchronized 会累加计数器，逐次退出递减，归零才真正释放。
• 不可中断：阻塞等待锁期间不能响应 interrupt，这是它和 Lock 的显著差异之一。

public class SyncDemo {
    private int count;

    public synchronized void incr() { // 修饰方法：锁对象是 this
        count++;
    }

    public void incrBlock() {
        synchronized (this) {         // 同步块：可缩小加锁范围
            count++;
        }
    }

    public static synchronized void stat() { // 静态方法：锁 Class 对象
        // 所有实例共享同一把类锁
    }
}

常见追问 / 记忆点

• 记忆点：锁升级“偏向 → 轻量 → 重量”单向不可逆，竞争越激烈代价越高。
• 追问：JDK 15 起默认禁用偏向锁，因为现代应用竞争普遍，偏向收益已经变小。
• 追问：wait/notify 必须在 synchronized 块内调用，否则抛 IllegalMonitorStateException。