启动多协程为何出现竞态条件？值异常及执行顺序疑问

一、为什么变量x的结果不正确？ #

核心问题是并发修改引发的竞态条件。++x看似是单一操作，但底层会拆成三个独立步骤：

1. 读取当前x的数值
2. 对读取到的值执行加1操作
3. 将加1后的结果写回x

当使用Dispatchers.Default时，这些协程会被分配到线程池的多个线程中并行执行。比如两个协程同时执行第一步，都读到x=0，接着各自加1得到1，最后都把1写回x——这就导致两次增量操作只让x增加了1，而非预期的2。一万次这类操作累积下来，最终x的值自然会远小于10000。

二、协程的“顺序”到底指什么？ #

你说的“协程按顺序创建”是对的：repeat(10_000)会依次创建每一个协程，这个创建过程在runBlocking所在线程是串行执行的。但创建协程≠立即执行协程代码块。

每个创建好的协程会被放入Dispatchers.Default的调度队列，等待线程池中的空闲线程调度执行。线程池的调度是无序的，哪个协程先执行、由哪个线程执行，完全由调度策略决定。所以协程的创建是顺序的，但执行是并发且无序的，多个协程的代码块可能在不同线程同时运行，或交替抢占CPU执行，这就给竞态条件创造了发生的机会。

三、如何修复这个问题？ #

有几种常见的解决方式：

• 使用原子类：把var x = 0替换为val x = AtomicInteger(0)，用x.incrementAndGet()代替++x，原子操作能保证读、改、写的整个过程不可分割。
• 使用互斥锁：用Mutex保护增量操作，确保同一时间只有一个协程能执行++x：

  fun main() = runBlocking {
      var x = 0
      val mutex = Mutex()
      repeat(10_000) {
          launch(Dispatchers.Default) {
              mutex.withLock {
                  ++x
              }
          }
      }
      delay(1.seconds)
      println(x)
  }
  

• 串行执行增量：如果不需要并行，可将所有增量操作放到同一个协程中，或用channel串行处理任务，从根源避免并发修改。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ken Kiarie