AtomicInteger等原子类仅在单变量简单读-改-写场景下安全高效，依赖CPU级CAS指令实现无锁原子性，不适用于复合操作，不可替代synchronized。
AtomicInteger 等原子类不是“线程安全的替代品”，而是特定场景下的无锁优化手段
直接说结论：Java 的 AtomicInteger、AtomicReference 等原子类，**只在单变量读-改-写（read-modify-write）且逻辑简单时才真正安全高效**。它们不是 synchronized 的平替，更不能覆盖复合操作。用错反而掩盖竞态，比加锁还难排查。
compareAndSet 是原子类的核心，不是“自动加锁”而是 CPU 级 CAS 指令
compareAndSet 的行为是：检查当前值是否等于预期值，是则更新为新值并返回 true；否则不修改，返回 false。它依赖底层 CPU 的 CAS（Compare-And-Swap）指令，无需操作系统介入，所以叫“无锁”。但这也意味着——
- 它不阻塞线程，失败后需由你决定重试（比如用
getAndIncrement内部的自旋循环） - 它只保证一次操作的原子性，
if (i.get() 这种判断+更新仍是竞态 - 在高争用下，自旋可能浪费大量 CPU（尤其多核竞争同一变量时）
int expected;
do {
expected = counter.get();
} while (!counter.compareAndSet(expected, expected + 1)); // 手动实现 increment
AtomicReference 适合封装不可变状态，但注意 ABA 问题和引用泄漏
AtomicReference 常用于无锁栈、队列或状态机，比如用一个 volatile Node 记录头节点。但它不解决 ABA 问题：某个值从 A → B → A，compareAndSet 会误认为没变过。JDK 提供了 AtomicStampedReference 用版本号缓解，但代价是额外字段和内存开销。
- 不要把可变对象塞进
AtomicReference（如AtomicReference），外部仍可并发修改 List 内容 - 若用它存 Builder 或临时对象，注意 GC 压力——每次
set都可能丢弃旧引用，导致短生命周期对象暴增 - 初始化必须用
new AtomicReference(initialValue)，空构造器初始值为null，容易 NPE
性能不是绝对优势，要测真实场景下的吞吐与延迟拐点
原子类快，但快多少取决于争用程度和操作粒度。在低并发（AtomicInteger 通常比 synchronized 快 2–5 倍；但一旦线程数超过核心数，或操作涉及多个字段（比如账户余额+冻结金额同步更新），AtomicLongFieldUpdater 或 VarHandle 可能比全量锁更复杂，而直接上 ReentrantLock 反而更稳。
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- JDK 9+ 推荐优先用
VarHandle替代原子类，API 更统一，支持更多内存模型语义 -
DoubleAdder/LongAdder在高并发计数场景明显优于AtomicLong，因内部用了分段累加+最终合并 - 别迷信“无锁=高性能”，LLC（末级缓存）伪共享（false sharing）会让多个原子变量在同一条 cache line 上互相踢出，大幅降速
无锁真正的门槛不在 API 调用，而在对内存模型、CPU 缓存一致性协议（MESI）、以及业务逻辑是否真能拆解成原子步骤的理解。写错的 CAS 循环，比写错的 synchronized 更难定位。
