Race condition là gì và làm thế nào để phòng tránh?

Race condition xảy ra khi nhiều thread truy cập shared data đồng thời, kết quả cuối phụ thuộc vào thứ tự thực thi → không thể đoán trước.

int count = 0;
// 2 thread cùng chạy:
count++;     // 3 op: read → add → write
// → có thể overlap → lost update

Phòng tránh, theo thứ tự ưu tiên:
1. Atomic variables: AtomicInteger.incrementAndGet() — lock-free, CAS.
2. synchronized / Lock cho critical section đa bước.
3. Immutable object — không có "write" thì không có race.
4. Thread-safe collection: ConcurrentHashMap, CopyOnWriteArrayList.
5. Thread-local data — không share thì không race.

Cách test: tăng concurrency cao (Executors.newFixedThreadPool(100) + chạy 10K lần), assertion ở cuối — race sẽ lộ rõ với tỉ lệ fail nhỏ.

Nguyên nhân gốc: non-atomic operation trên shared state. Fix là làm op atomic hoặc loại bỏ shared state.

Race condition occurs when multiple threads access shared data concurrently and the final result depends on execution order → unpredictable.

int count = 0;
// 2 threads run simultaneously:
count++;     // 3 ops: read → add → write
// → may overlap → lost update

Prevention, in order of preference:
1. Atomic variables: AtomicInteger.incrementAndGet() — lock-free, CAS.
2. synchronized / Lock for multi-step critical sections.
3. Immutable objects — no "write" = no race.
4. Thread-safe collections: ConcurrentHashMap, CopyOnWriteArrayList.
5. Thread-local data — not shared = no race.

Testing: crank up concurrency (Executors.newFixedThreadPool(100) running 10K iterations) with an assertion at the end — races reveal themselves with a small failure rate.

Root cause: non-atomic operations on shared state. The fix is making the op atomic or eliminating shared state.