В чем заключается разница между race condition и data race?

Race condition — это ситуация, при которой результат выполнения программы зависит от порядка выполнения параллельных потоков. data race — более конкретный термин, обозначающий неопределенный порядок доступа (хотя бы один — на запись) к одной и той же ячейке памяти из двух или более потоков без надлежащей синхронизации. Data race является одним из видов race condition.

• Race Condition: Более широкое понятие. Возникает, когда логика программы нарушается из-за непредсказуемого чередования операций потоков. Может быть вызван не только доступом к общим данным, но и, например, неправильным использованием внешних ресурсов.
• Data Race: Конкретный вид race condition. Возникает при одновременном несинхронизированном доступе (минимум один write) к одной и той же переменной из разных потоков. Является undefined behavior в Java Memory Model.

Пример race condition (не data race): два потока пытаются создать файл с одним и тем же именем. Кто создаст первым, тот "победит". Пример data race: два потока одновременно инкрементируют несинхронизированную переменную.

// Пример, демонстрирующий Data Race
public class Counter {
    private int count = 0; // Общая переменная

    public void increment() {
        count++; // Операция read-modify-write, неатомарная
    }

    public int getCount() {
        return count;
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Counter counter = new Counter();

        Runnable task = () -> {
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                counter.increment();
            }
        };

        Thread t1 = new Thread(task);
        Thread t2 = new Thread(task);

        t1.start();
        t2.start();

        t1.join();
        t2.join();

        // Ожидаемый результат: 2000, но из-за data race может быть меньше
        System.out.println("Final count: " + counter.getCount());
    }
}

Чтобы избежать data race и некоторых видов race condition в Java, используются механизмы синхронизации, такие как synchronized, volatile, Lock, атомарные переменные (AtomicInteger, AtomicLong и т.д.).

// Пример, предотвращающий Data Race с использованием synchronized
public class SynchronizedCounter {
    private int count = 0;

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

    public synchronized int getCount() {
        return count;
    }

    // ... (main метод такой же)
}