在 jdk1.5 版本（包含）之前，锁的状态只有两种状态：无锁状态和重量级锁状态，只要有线程访问共享资源对象，则锁直接成为重量级锁，jdk1.6 版本后，对 synchronized 锁进行了优化，新加了"偏向锁"和"轻量级锁"，用来减少上下文的切换以提高性能，所以锁就有了 4 种状态。

1. 无锁
   对于共享资源，不涉及多线程的竞争访问。在 DK1.6 之后偏向锁的默认开启的，但是有一个偏向延迟，需要在 VM 启动之后的多少秒之后才能开启，这个可以通过 VM 参数进行设置，同时是否开启偏向锁也可以通过 VM 参数设置。
2. 偏向锁
   共享资源首次被访问时 ，JVM 会对该共享资源对象做一些设置，比如将对象头中是否偏向锁标志位置为 1，对象头中的线程 ID 设置为当前线程 ID（注意：这里是操作系统的线程 ID），后续当前线程再次访问这个共享资源时，会根据偏向锁标识跟线程 ID 进行比对是否相同，比对成功则直接获取到锁（锁偏向于这个线程），进入临界区域 （就是被锁保护，线程间只能串行访问的代码），这也是synchronized 锁的可重入功能。
3. 轻量级锁
   当多个线程同时申请共享资源锁的访问时，这就产生了竞争，JVM 会先尝试使用轻量级锁，以CAS 方式 来获取锁（一般就是自旋加锁，不阻塞线程采用循环等待 的方式），成功则获取到锁，状态为轻量级锁，轻量级锁竞争失败（达到一定的自旋次数还未成功）则锁升级到重量级锁。
4. 重量级锁
   如果共享资源锁已经被某个线程持有，此时是偏向锁状态，**未释放锁前，再有其他线程来竞争时，则会升级到重量级锁，把竞争线程挂起，**重量级锁由操作系统来实现，所以性能消耗相对较高。

synchronized 和 volatile 区别

synchronized 关键字和 volatile 关键字是两个互补的而非对立的

• volatile 关键字是线程同步的轻量级 实现，所以 volatile性能肯定比synchronized关键字要好 。但是 volatile 关键字只能用于变量 而 synchronized 关键字可以修饰方法以及代码块 。
• volatile 关键字能保证数据的可见性，但不能保证数据的原子性 。synchronized 关键字两者都能保证。
• volatile关键字主要用于解决变量在多个线程之间的可见性，同时防止指令重排序。而 synchronized 关键字解决的是多个线程之间访问资源的同步性。

底层原理

底层实现涉及对象头、监视器锁，每个 java 对象都有一个对象头，包含锁的信息，对象头通常分为两部分：

• Mark Word（标记字段）：用于存储对象自身的运行时数据，如哈希码（HashCode）、GC 分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程 ID 等。
• Klass Pointer（类型指针）：指向对象的类元数据，用于确定对象是哪个类的实例。

• synchronized 的核心是基于 JVM 的内部数据结构 Monitor，每个对象都有一个与之关联的 Monitor，当线程获取对象的 synchronized 锁时，实际上是在获取该对象的 Monitor。
• 当线程执行到 synchronized 时，先检查锁状态：线程首先检查对象头中的锁状态标志，然后尝试获取锁，执行同步代码块，释放锁。