一、競爭激烈導(dǎo)致自旋等待

在高并發(fā)情況下，多個線程同時競爭 AtomicInteger 的更新操作，會導(dǎo)致自旋等待。自旋等待是指線程在獲取不到鎖時，不會立即進(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)依賴于 CPU 提供的 CAS（Compare and Swap）指令來實(shí)現(xiàn)原子性。但多個 AtomicInteger 變量可能會被存儲在同一個緩存行中，當(dāng)一個線程修改其中一個變量時，會導(dǎo)致整個緩存行失效，引發(fā)偽共享問題。其他線程訪問不相關(guān)的變量時也會受到影響，增加了總線通信和緩存同步的開銷，降低性能。

三、ABA 問題導(dǎo)致的無效更新

ABA 問題是指一個變量的值在經(jīng)過多次修改后，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，如果一個線程在檢查值是否為期望值時發(fā)生了多次 ABA 更新，但此時有其他線程修改了該值并又恢復(fù)為原始值，那么這個檢查就會出現(xiàn)誤判，導(dǎo)致無效更新，降低了數(shù)據(jù)的正確性和性能。

四、無法保證多個操作的原子性

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

五、線程頻繁阻塞與喚醒導(dǎo)致的上下文切換開銷

在高并發(fā)環(huán)境中，如果多個線程競爭一個 AtomicInteger 實(shí)例，可能會導(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 操作在失敗時會進(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銷，降低了性能。

七、原子操作復(fù)雜性導(dǎo)致執(zhí)行時間較長

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)制來保證原子性。這些額外的操作會增加原子操作的執(zhí)行時間，從而降低了性能。

延伸閱讀

AtomicInteger是什么

AtomicInteger是Java中提供的一個原子操作類，用于對整型數(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，多個線程同時對同一變量進(jìn)行讀寫操作時，可能引發(fā)競態(tài)條件和數(shù)據(jù)不一致的問題。而使用AtomicInteger可以保證對整型數(shù)據(jù)進(jìn)行原子性操作，避免了這些問題。

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，AtomicInteger還提供了一些有用的方法，如getAndIncrement()、getAndSet()等，方便對變量進(jìn)行自增、賦值等常見操作。