在高并发环境下，锁的使用是保证线程安全的重要手段，但频繁的加锁解锁也会带来显著的性能开销。为了减少同步操作带来的损耗，Java虚拟机（JVM）实现了一系列精妙的锁优化技术，旨在不牺牲线程安全的前提下提升程序执行效率。

  1. 偏向锁 (Biased Locking)
    目标：消除无竞争情况下的同步开销。
    原理：当锁对象第一次被线程获取后，JVM会将其标记为“偏向模式”，并将线程ID记录在对象头中。之后该线程再次请求该锁时，无需进行任何实际的同步操作（如CAS），可以直接进入临界区。
    适用场景：适用于锁被单个线程长时间独占的场景。在竞争激烈的环境下，偏向锁的撤销成本可能高于其收益。

  2. 轻量级锁 (Lightweight Locking)
    目标：在低竞争情况下，避免线程在操作系统层面被挂起（用户态到内核态的切换）。
    原理：当偏向锁失败（即存在另一个线程尝试获取锁）时，JVM不会立即升级为重量级锁。它会将对象头中的标记替换为一个指向当前线程栈中锁记录的指针（即“锁记录”空间）。获取锁的过程通过CAS操作完成。若成功，线程继续执行；若失败，说明存在竞争，锁将“膨胀”为重量级锁。
    适用场景：线程交替执行，持有锁时间很短的场景。

  3. 自旋锁与自适应自旋 (Spin Lock & Adaptive Spinning)
    目标：减少线程阻塞和唤醒的开销。
    原理：当轻量级锁膨胀为重量级锁后，请求锁失败的线程不会立即被挂起（进入阻塞状态）。相反，它会执行一个忙循环（自旋），不断尝试获取锁。其假设是：锁被持有的时间通常很短，自旋等待比挂起再唤醒的代价更小。
    自适应自旋：JVM会根据历史数据动态调整自旋次数。如果某个锁对象最近经常成功通过自旋获得，JVM会允许更长的自旋时间；反之，则减少或直接跳过自旋。

  4. 锁消除 (Lock Elimination)
    目标：移除不可能存在共享资源竞争的、不必要的锁操作。
    原理：JVM的即时编译器（JIT）在运行时进行逃逸分析。如果一个对象被证明不会“逃逸”出当前线程（即其他线程无法访问到它），那么该对象上的所有同步操作都是无效的，可以被安全地消除。
    示例：

java
public String concatenate() {
// StringBuffer是线程安全的，内部方法有synchronized修饰
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
sb.append(i);
}
return sb.toString();
}
在此方法中，StringBuffer 对象 sb 是局部变量，其引用不会发布到其他线程。因此，JIT编译器可以判定所有对 sb 的同步操作（如 append
内的锁）都是多余的，从而将其消除，优化后的代码性能类似于使用 StringBuilder。
启用：锁消除是JVM自动进行的优化，通常在Server模式下（使用 -server 参数）会更激进。可以通过 -XX:+DoEscapeAnalysis
开启逃逸分析，-XX:+EliminateLocks 开启锁消除。