Java：第一次被 synchrnoized 上锁的对象的对象头到底怎么变？

Question

以下内容均引自《深入理解 JVM 》第二版，周志明先生著。

简单地介绍了对象的内存布局后，我们把话题返回到轻量级锁的执行过程上。在代码进入同步块的时候，如果此同步对象没有被锁定（锁标志位为“01”状态），虚拟机首先将在当前线程的栈帧中建立一个名为锁记录（ Lock record ）的空间，用于存储锁对象目前的 Mark Word 的拷贝（官方把这份拷贝加了一个 Displaced 前缀，即 Displaced Mark Word ），这时候线程堆栈与对象头的状态如图 13-3 所示。 然后，虚拟机将使用 CAS 操作尝试将对象的 Mark Word 更新为指向 Lock record 的指针。如果这个更新动作成功了，那么这个线程就拥有了该对象的锁，并且对象 Mark Word 的锁标志位（ Mark Word 的最后 2bit ）将转变为“00”，即表示此对象处于轻量级锁定状态，这时候线程堆栈与对象头的状态如图 13-4 所示。

上面这段引用出自『 13.3.4 轻量级锁 』其中

（A）然后，虚拟机将使用 CAS 操作尝试将对象的 Mark Word 更新为指向 Lock record 的指针。

如果读者读懂了前面轻量级锁中关于对象头 Mark Word 与线程之间的操作过程，那偏向锁的原理理解起来就会很简单。假设当前虚拟机启用了偏向锁（启用参数-XX：+ UseBiased Locking，这是 JDK1.6 的默认值），那么，当锁对象第一次被线程获取的时候，虚拟机将会把对象头中的标志位设为“01”，即偏向模式。同时使用 CAS 操作把获取到这个锁的线程的 ID 记录在对象的 Mark Word 之中，如果 CAS 操作成功，持有偏向锁的线程以后每次进入这个锁相关的同步块时，虚拟机都可以不再进行任何同步操作（例如 Locking 、Unlocking 及对 Mark Word 的 Update 等）

这一段出自『 13.3.5 偏向锁 』，其中

（B）那么，当锁对象第一次被线程获取的时候，虚拟机将会把对象头中的标志位设为“01”（第一次被获取的话不是自然而然就是 01 么，为何还要特别设置），即偏向模式。同时使用 CAS 操作把获取到这个锁的线程的 ID 记录在对象的 Mark Word 之中，

（A）中说的和（B）中说的更新到对象头的内容完全不是一个，其实它们对应的锁状态也不是一个，但从内容上看都是对第一次将因为 synchrnoized 被加锁的对象的对象头操作，那到底发生什么啊？？

Answer 1

我看了两个多小时，还把原书也扒出来看了，这个原书写的有问题，才会导致这两段意思这么混乱。一句话总结——这两个本来就是说的不同的标志位!!

（B）那么，当锁对象第一次被线程获取的时候，虚拟机将会把对象头中的标志位设为“01”（第一次被获取的话不是自然而然就是 01 么，为何还要特别设置），即偏向模式。同时使用 CAS 操作把获取到这个锁的线程的 ID 记录在对象的 Mark Word 之中，

这个01是错误的，我查了stackoverflow和jdk的源码。你自己也可以看一下。HotSpot jvm Object Header 主要看37-42行和87-95行

32位的Object Header里面有一个bit专门记录是否可偏向，书中写的header的最后两个bit表示锁状态是没有问题的。但这里设为的不是“01”两个bit，只是把专门和偏向有关的标记位那一个bit设为1。

所以实际上，这个表就不该这么排列，上面四行都是最后两个bit的内容对应的状态，最后第五行是图中标红的那一个bit的状态，而且应该是“0/1”，用来表示是否可偏向。

另外，这个表的意思也完全没有说明清楚，至少我看了很久才理解第二列标志位的值只和第三列的锁状态有关，而针对锁的状态不同，整个32bit的mark word除去锁的2个bit以外存储的内容是不一样的。

结合上面这个注释也可以更好理解一些，这个同样出自上面的源码链接。

还有这个stackoverflow的post也很有干货，是关注同一个问题的。Details about mark word of java object header.
最后吐槽两句，这两节的图在我查到这个源码和stackoverflow帖子之前也云里雾里。图倒是没错，但没有足够说明就看得人蛋疼。