Существует ли способ решения проблемы гонки (race condition)?

Да, существует. Основные подходы:

• Синхронизация (Synchronization): Использование ключевых слов synchronized для методов или блоков кода, что гарантирует, что только один поток может выполнить этот код в любой момент времени.
• Блокировки (Locks): Применение классов из пакета java.util.concurrent.locks, таких как ReentrantLock, предоставляющих более гибкий контроль над блокировками.
• Атомарные переменные (Atomic Variables): Использование классов из пакета java.util.concurrent.atomic, таких как AtomicInteger, AtomicLong, которые предоставляют атомарные операции (читай-модифицируй-пиши) без необходимости явной блокировки.
• Иммутабельные объекты (Immutable Objects): Создание объектов, состояние которых не может быть изменено после создания. Если несколько потоков имеют ссылки на один и тот же иммутабельный объект, они не могут его модифицировать, что исключает гонку данных.
• Потокобезопасные коллекции (Thread-Safe Collections): Использование коллекций из пакета java.util.concurrent, таких как ConcurrentHashMap, CopyOnWriteArrayList, которые обеспечивают безопасный доступ из нескольких потоков.

Пример использования synchronized:

// Пример синхронизированного метода
public class Counter {
    private int count = 0;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }

    public synchronized int getCount() {
        return count;
    }
}

Пример использования ReentrantLock:

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class AnotherCounter {
    private int count = 0;
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    public void increment() {
        lock.lock(); // Получаем блокировку
        try {
            count++;
        } finally {
            lock.unlock(); // Освобождаем блокировку
        }
    }

    public int getCount() {
        lock.lock(); // Получаем блокировку
        try {
            return count;
        } finally {
            lock.unlock(); // Освобождаем блокировку
        }
    }
}

Пример использования AtomicInteger:

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class AtomicCounter {
    private final AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

    public void increment() {
        count.incrementAndGet(); // Атомарное инкрементирование
    }

    public int getCount() {
        return count.get(); // Атомарное чтение
    }
}

Выбор конкретного способа зависит от специфики задачи и требуемого уровня производительности. Синхронизация проста в использовании, но может вызывать накладные расходы. Блокировки предоставляют больше гибкости. Атомарные переменные часто более производительны для простых операций. Использование иммутабельных объектов и потокобезопасных коллекций также является эффективным способом избежать гонок данных.