JVM 对 Java 的原生锁（如 synchronized）做了多项优化，以提高其性能和可扩展性。以下是一些主要的优化措施：
锁消除（Lock Elimination）：
锁消除是指 JVM 在某些情况下可以完全消除不必要的锁操作。例如，当一个对象的锁只在单线程中使用，并且不会被其他线程访问时，JVM 可以确定这个锁是不必要的，从而将其消除。
通过字节码分析和逃逸分析，JVM 可以识别出这些情况并优化掉锁操作。
锁粗化（Lock Coarsening）：
锁粗化是指将多个连续的加锁和解锁操作合并为一个更大的锁操作。这样可以减少锁的开销，提高性能。
例如，如果一个方法中有多个 synchronized 代码块，JVM 可以将这些代码块合并为一个更大的 synchronized 代码块。
适应性自旋（Adaptive Spinning）：
自旋锁是一种乐观锁机制，它在尝试获取锁时会进行一段时间的自旋（即循环等待），而不是立即进入阻塞状态。如果锁很快就会被释放，自旋锁可以避免线程切换的开销。
适应性自旋是指 JVM 会根据历史信息动态调整自旋的时间。如果一个线程在过去成功地通过自旋获取了锁，那么在未来再次尝试获取锁时，JVM 会增加自旋的时间；反之，则减少自旋的时间。
偏向锁（Biased Locking）：
偏向锁是针对没有竞争的情况进行的优化。当一个线程第一次获取某个对象的锁时，JVM 会将该锁偏向于这个线程。如果后续的锁请求都来自同一个线程，那么这个线程可以直接获取锁而不需要进行额外的同步操作。
偏向锁可以显著减少无竞争情况下的锁开销。
轻量级锁（Lightweight Locking）：
轻量级锁是在多线程竞争不激烈的情况下的一种优化。当一个线程尝试获取一个未被锁定的对象时，JVM 会使用原子操作将锁标记为已锁定，并记录当前线程的标识。
如果另一个线程尝试获取同一个锁，JVM 会检测到锁已经被占用，然后进入膨胀状态，转换为重量级锁（即传统的互斥锁）。
锁膨胀（Lock Inflation）：
当轻量级锁无法处理多线程竞争时，JVM 会将锁膨胀为重量级锁。重量级锁使用操作系统提供的互斥锁机制，可以处理高并发情况下的锁竞争。
锁膨胀是一个平滑的过程，从轻量级锁逐渐过渡到重量级锁，以最小化性能影响。
示例代码
以下是一个简单的示例，展示了 synchronized 锁的使用：
▼java复制代码public class SynchronizedExample {
private int count = 0;
public synchronized void increment() {
count++;
}
public synchronized int getCount() {
return count;
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
SynchronizedExample example = new SynchronizedExample();
Thread t1 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
example.increment();
}
});
Thread t2 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
example.increment();
}
});
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
System.out.println("Final count: " + example.getCount());
}
}
在这个示例中，increment 和 getCount 方法都是 synchronized 方法，确保了对 count 变量的线程安全操作。JVM 的优化措施可以帮助提高这些同步操作的性能。