Какие проблемы возникают при отсутствии синхронизации доступа к переменным

Что проверяют

Знаете ли вы, что проблем тут три: атомарность, видимость и порядок операций, и что volatile решает только часть. Следом обычно спрашивают, как защищать состояние в корутинах, где synchronized вокруг suspend-вызова не работает.

Как отвечать

• потерянные обновления: counter++ это чтение, сложение и запись. Два потока читают одно значение, оба записывают своё, одно увеличение пропадает;
• видимость: без отношения happens-before по модели памяти Java поток может сколь угодно долго не видеть запись другого потока. Классика: флаг isRunning без @Volatile, и фоновый цикл не останавливается;
• небезопасная публикация: из-за переупорядочивания другой поток может получить ссылку на объект раньше, чем увидит значения его полей;
• сломанные коллекции: ArrayList и HashMap при параллельной записи теряют элементы и портят структуру, перебор падает с ConcurrentModificationException.

Инструменты по задаче:

• @Volatile: видимость одного поля, для флагов;
• AtomicInteger, AtomicReference: атомарные операции без блокировок;
• synchronized и ReentrantLock: составные инварианты в потоковом коде;
• Mutex из kotlinx.coroutines: приостанавливает корутину, а не блокирует поток;
• MutableStateFlow.update { }: атомарное изменение через CAS, в отличие от state.value = state.value + 1;
• один поток на состояние: менять данные только на Dispatchers.Main или на Dispatchers.Default.limitedParallelism(1).

На Android добавьте правило главного потока: состояние, которое читает UI, меняют с главного потока, а из фона используют postValue у LiveData или withContext(Dispatchers.Main).

Где спотыкаются

Ставят @Volatile на счётчик и считают, что count++ стал безопасным. Видимость появилась, атомарности нет.

Называют дедлок последствием отсутствия синхронизации. Взаимная блокировка возникает от блокировок, взятых в разном порядке, а без синхронизации получают гонки.

Думают, что корутины одного scope выполняются по очереди. Dispatchers.Default и Dispatchers.IO раздают работу нескольким потокам, и общая переменная без защиты ломается так же, как с голыми Thread.