一、公平锁和非公平锁的基本概念

公平锁：
简单讲就是当一个锁被释放的时候会执行唤醒，此时等待中的其他线程取排在最前面的线程获取被释放的锁并进入运行态。

非公平锁：
同样的当一个锁释放时，其他等待的线程并不需要排队，谁刚好来了谁就可以先获得锁进入运行状态。

二、synchronized 底层原理

首先 synchronized 是通过JVM内置的监视器 Monitor 完成的。

例如：
我们在一个类文件写了一个最简单的synchronized ，然后编译成 class 文件

我们可以在命令行使用 javap -c XxxxxxxXxx.class 来完成对该文件的反编译过程
javap 为java 自带的反编译，参数大致有下面这些

	-help 帮助
	-l 输出行和变量的表
	-public 只输出public方法和域
	-protected 只输出public和protected类和成员
	-package 只输出包，public和protected类和成员，这是默认的
	-p -private 输出所有类和成员
	-s 输出内部类型签名
	-c 输出分解后的代码，例如，类中每一个方法内，包含java字节码的指令，
	-verbose 输出栈大小，方法参数的个数
	-constants 输出静态final常量

此时可以从黑框中看到有这些输出

所以可以看得出 monitor 参与了synchronized的实现。

接下来就是整体的流程：
synchronized 是 Java中用于实现线程同步的关键字，它可以用于修饰方法或代码块。synchronized的底层实现原理主要涉及到对象头、monitor和锁升级等概念。

在Java对象的内存布局中，每个对象都有一个对象头，对象头中包含了一些元数据信息，其中就包括了用于实现synchronized的monitor。
当一个线程进入synchronized修饰的方法或代码块时，它会尝试获取对象的monitor。

当一个线程获取到monitor后，它就可以执行synchronized修饰的代码，其他线程则需要等待。当线程执行完synchronized代码后，会释放monitor，让其他线程有机会获取到monitor并执行相应的代码。

synchronized关键字的底层实现主要有两种方式：
偏向锁和重量级锁。偏向锁是指当一个线程获取到monitor后，如果没有其他线程竞争，那么下次该线程再次进入同步块时就无需再次竞争，直接执行即可。这种情况下，锁的开销非常小。而重量级锁则是指当多个线程竞争同一个monitor时，会涉及到线程的阻塞和唤醒等操作，开销相对较大。

锁的升级是指在多个线程竞争同一个monitor时，锁的状态会从偏向锁升级为轻量级锁，再升级为重量级锁。这是为了在竞争激烈的情况下提高并发性能。

详细一点的锁升级过程：
在Java对象头中，有一个用于存储锁信息的字段，称为Mark Word。Mark Word中的一部分用于存储对象的HashCode，另一部分用于存储锁的状态。当一个线程进入synchronized修饰的方法或代码块时，它会尝试获取对象的锁。

如果对象的锁状态为无锁状态（标记为01），则该线程可以获取到锁，并将锁状态标记为偏向锁状态（标记为01）。此时，线程会将自己的Thread ID记录在Mark Word中，并继续执行同步代码。

如果对象的锁状态为偏向锁状态，并且记录的Thread ID与当前线程的Thread ID相同，则该线程可以直接获取到锁，并继续执行同步代码。

如果对象的锁状态为偏向锁状态，但记录的Thread ID与当前线程的Thread ID不同，则需要撤销偏向锁，并升级为轻量级锁状态。升级为轻量级锁状态时，会在当前线程的栈帧中创建一个Lock Record，并将对象头中的Mark Word指向该Lock Record。然后，线程会尝试使用CAS（Compare and Swap）操作将对象头中的Mark Word替换为指向Lock Record的指针。如果CAS成功，表示该线程获取到了锁，并继续执行同步代码。

如果对象的锁状态为轻量级锁状态，表示有多个线程竞争该锁。当一个线程尝试获取轻量级锁时，会使用CAS操作将对象头中的Mark Word替换为指向Lock Record的指针。如果CAS成功，表示该线程获取到了锁，并继续执行同步代码。如果失败，表示有其他线程竞争锁，此时会进一步升级为重量级锁状态。

重量级锁是通过操作系统的互斥量（Mutex）来实现的，它会将竞争锁的线程阻塞，并将其放入等待队列中。当持有锁的线程释放锁时，会唤醒等待队列中的一个线程来获取锁。