Какие проблемы могут возникнуть при одновременном вызове метода из нескольких потоков в Java

Что проверяют

Понимаете ли вы, что беда не только в гонке за инкрементом, но и в видимости изменений между потоками, то есть в модели памяти Java. Хороший ответ перечисляет классы проблем, а не один пример со счётчиком. Дальше обычно просят починить конкретный код и рассказать, как такую ошибку воспроизвести.

Как отвечать

• гонка (race condition): count++ это три операции, чтение, инкремент и запись, между ними успевает вклиниться другой поток;
• потеря видимости: без volatile или синхронизации поток может долго не видеть чужую запись: значение живёт в регистре, а JIT вправе вынести чтение из цикла;
• неатомарность составной операции: if (map.get(k) == null) map.put(k, v) небезопасна даже на ConcurrentHashMap, нужен putIfAbsent или computeIfAbsent;
• взаимная блокировка: два лока захвачены в разном порядке. Лечится единым порядком захвата или tryLock с таймаутом у ReentrantLock;
• голодание и ливлок: поток формально жив, но полезной работы не делает;
• публикация недостроенного объекта: ссылка на this утекает из конструктора, и другой поток видит поля со значениями по умолчанию. Поля final дают гарантию публикации;
• порча небезопасных структур: HashMap под конкурентной записью в Java 7 зацикливался при расширении, в современных версиях просто теряет записи.

Инструменты: synchronized и ReentrantLock, volatile для флагов, AtomicInteger и LongAdder под высокой конкуренцией, иммутабельность и record, коллекции из java.util.concurrent, ExecutorService вместо ручных потоков. С Java 21 в ходу виртуальные потоки, а в Java 24 сняли закрепление несущего потока на synchronized, поэтому блокирующий код в них перестал быть проблемой.

Где спотыкаются

Помнят только гонку и не знают про видимость. На вопрос «а если поле читается в цикле без синхронизации» отвечают, что рано или поздно обновление увидят, хотя гарантии нет.

Считают volatile заменой синхронизации. Он даёт видимость и запрет переупорядочивания, но не делает i++ атомарным.

Пишут тест в три потока, он проходит, и на этом успокаиваются. Гонка воспроизводится редко, для проверки нужны стресс-прогон, jcstress или анализ кода.