一、競(jìng)爭(zhēng)激烈導(dǎo)致自旋等待

在高并發(fā)情況下，多個(gè)線程同時(shí)競(jìng)爭(zhēng) AtomicInteger 的更新操作，會(huì)導(dǎo)致自旋等待。自旋等待是指線程在獲取不到鎖時(shí)，不會(huì)立即進(jìn)入阻塞狀態(tài)，而是一直忙等（自旋）直到獲取到鎖為止。自旋等待會(huì)消耗大量的 CPU 資源，降低性能。

二、緩存行失效引發(fā)偽共享

AtomicInteger 的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)依賴(lài)于 CPU 提供的 CAS（Compare and Swap）指令來(lái)實(shí)現(xiàn)原子性。但多個(gè) AtomicInteger 變量可能會(huì)被存儲(chǔ)在同一個(gè)緩存行中，當(dāng)一個(gè)線程修改其中一個(gè)變量時(shí)，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)緩存行失效，引發(fā)偽共享問(wèn)題。其他線程訪問(wèn)不相關(guān)的變量時(shí)也會(huì)受到影響，增加了總線通信和緩存同步的開(kāi)銷(xiāo)，降低性能。

三、ABA 問(wèn)題導(dǎo)致的無(wú)效更新

ABA 問(wèn)題是指一個(gè)變量的值在經(jīng)過(guò)多次修改后，又回到原始值，但中間經(jīng)歷了其他值。在高并發(fā)環(huán)境下，如果一個(gè)線程在檢查值是否為期望值時(shí)發(fā)生了多次 ABA 更新，但此時(shí)有其他線程修改了該值并又恢復(fù)為原始值，那么這個(gè)檢查就會(huì)出現(xiàn)誤判，導(dǎo)致無(wú)效更新，降低了數(shù)據(jù)的正確性和性能。

四、無(wú)法保證多個(gè)操作的原子性

AtomicInteger 提供了一些原子性操作，如 getAndIncrement()、getAndDecrement()、getAndAdd() 等。但在多個(gè)操作組合的場(chǎng)景下，不能保證這些操作的原子性。比如在 getAndIncrement() 和 getAndDecrement() 組合的情況下，可能會(huì)出現(xiàn)并發(fā)問(wèn)題，導(dǎo)致結(jié)果不符合預(yù)期。

五、線程頻繁阻塞與喚醒導(dǎo)致的上下文切換開(kāi)銷(xiāo)

在高并發(fā)環(huán)境中，如果多個(gè)線程競(jìng)爭(zhēng)一個(gè) AtomicInteger 實(shí)例，可能會(huì)導(dǎo)致頻繁的線程阻塞和喚醒，引發(fā)大量的上下文切換。上下文切換會(huì)導(dǎo)致 CPU 的資源浪費(fèi)，降低系統(tǒng)的性能。

六、CAS 自旋次數(shù)限制影響性能

AtomicInteger 的 CAS 操作在失敗時(shí)會(huì)進(jìn)行自旋，但自旋次數(shù)有限。如果自旋次數(shù)不夠多，就可能導(dǎo)致更新操作失敗，增加了線程重新嘗試的開(kāi)銷(xiāo)，降低了性能。

七、原子操作復(fù)雜性導(dǎo)致執(zhí)行時(shí)間較長(zhǎng)

AtomicInteger 提供的原子操作雖然是線程安全的，但其實(shí)現(xiàn)可能較為復(fù)雜，需要進(jìn)行多次 CAS 嘗試或者采用其他機(jī)制來(lái)保證原子性。這些額外的操作會(huì)增加原子操作的執(zhí)行時(shí)間，從而降低了性能。

延伸閱讀

AtomicInteger是什么

AtomicInteger是Java中提供的一個(gè)原子操作類(lèi)，用于對(duì)整型數(shù)據(jù)進(jìn)行原子性操作。它位于java.util.concurrent.atomic包下。原子操作指的是不可分割的、線程安全的操作。在并發(fā)環(huán)境下，多個(gè)線程同時(shí)對(duì)同一變量進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)，可能引發(fā)競(jìng)態(tài)條件和數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題。而使用AtomicInteger可以保證對(duì)整型數(shù)據(jù)進(jìn)行原子性操作，避免了這些問(wèn)題。

AtomicInteger提供了一系列原子性操作方法，包括原子增減、原子賦值、原子比較和設(shè)置等，這些方法都能夠保證在多線程環(huán)境下的原子性。它們底層使用了硬件支持或加鎖機(jī)制，確保了操作的原子性和線程安全性。使用AtomicInteger不需要顯式地加鎖，因此在性能上比傳統(tǒng)的加鎖方式更高效。同時(shí)，AtomicInteger還提供了一些有用的方法，如getAndIncrement()、getAndSet()等，方便對(duì)變量進(jìn)行自增、賦值等常見(jiàn)操作。