Что такое Data Race? Приведи пример

Question

Data Race (гонка данных) возникает, когда два или более потока обращаются к одной и той же области памяти без надлежащей синхронизации, и хотя бы один из этих потоков выполняет запись. Результат выполнения программы становится непредсказуемым и зависит от случайного порядка выполнения потоков. Это низкоуровневая ошибка параллелизма.

YeaHub · Accepted Answer

Data Race — это ситуация неопределенного поведения программы из-за неконтролируемого доступа к общим данным.Условия возникновения Data Race:Как минимум два потока обращаются к одной переменной.Как минимум один поток изменяет (пишет) эту переменную.Нет механизма синхронизации (например, synchronized, мьютекса), который бы гарантировал порядок доступа.Пример на Java:Рассмотрим простой счетчик, который увеличивается из нескольких потоков.public class DataRaceExample { private static int counter = 0; public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread thread1 = new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 100000; i++) { counter++; // Не атомарная операция: чтение -> изменение -> запись } }); Thread thread2 = new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 100000; i++) { counter++; } }); thread1.start(); thread2.start(); thread1.join(); thread2.join(); System.out.println("Counter value: " + counter); // Результат меньше 200000 } }Почему результат не равен 200000?Операция counter++ не является атомарной. Она состоит из трех шагов:Прочитать текущее значение counter в регистр процессора.Увеличить значение в регистре на 1.Записать новое значение обратно в память.Потоки могут выполнять эти шаги вперемешку. Например, оба потока прочитают значение 5, увеличат его до 6 каждый и запишут 6. В результате два увеличения дадут +1 вместо +2.Вывод: Data Race приводит к тихим ошибкам (без исключений), которые сложно обнаружить. Для предотвращения необходимо использовать синхронизацию.