Data Race Free 是多線程程序是非常重要的概念，因為Java 和 C++的內存模型都是基於 Data Race Free 的，這篇文章將介紹這個概念的由來，另一篇文章《對Data Race Free的理解》介紹它的主要思想。
事情要追溯到遙遠的1979年， Lamport 在他的著名論文 How to make a multiprocessor computer that correctly executes multiprocess programs 中提出了今後在內存模型領域被廣泛使用的概念 ：sequential consistency，即順序一致性。這篇文章告訴我們，你要做一台多處理器的計算機，需要滿足什麼條件，才能保證程序的正確性。當然，這裡的程序跑在不同處理器上，共享同一塊內存。雖然現在不說多處理器了，都說多核，多線程，但是問題的本質是沒有變的。就是多個執行單元一起完成一個任務，並且通過共享存儲單元的方式通信，在這種情況下，底層的系統需要提供什麼樣的支持，才能保證計算的結果和程序員的預期是一樣的。
7年後的1986年，Dubois, Scheurich , Briggs 三人在論文 Memory access buffering in multiprocessors 中對 Lamport 的工作進行了擴展，他們提出了一種框架，用於分析共享內存的多處理器系統中的一致性問題。文中引入了三個 states，以此為基礎提出了strong ordering的概念，並說明了他與Lamport提出的sequential consistency是一致的。但是，strong ordering對內存操作的限制太強了，對系統性能是一個阻礙，所以，他們又提出了 weak ordering的概念，以此提高系統性能。 滿足weak ordering的系統並不是 sequential consistency的，程序員們需要自己去聲明同步變量，以保證程序的正確性。
又過了4年，到了1990年，Adve大媽出手了，大媽現在是內存模型這個領域的權威，Java和C++內存模型的確立都有大媽的功勞，而Java和C++內存模型中相當重要的Data Race Free 概念就是Adve大媽在這一年提出的。
在這篇名為 Weak ordering—a new definition的文章中，Adve對Dubois等人提出的Weak Ordering進行了新的定義，並做出了一些修改以便進一步提高系統的性能。 新的定義出於這樣一種想法，程序員習慣使用 sequential consistency來推斷程序的運行結果，而底層的系統要想取得更高的性能，又不能使用sequential consistency內存模型來運行程序。那麼
如何使得程序員可以使用sequential consistency推斷程序結果，底層的實現又可以進行種種優化呢？
解決方案是：對程序本身進行足夠的同步。
這種內存模型保證：如果你的程序進行了足夠的同步，那麼在我的weak oerding內存模型上運行，我可以保證結果和你在sequential consistency模型下運行的結果一樣。
這樣一來，程序員保證程序正確同步，就可以使用sequential consistency推斷程序結果，而底層又可以靈活地進行各種優化，提高系統性能。
這裡有一個關鍵問題：
什麼叫“足夠的同步”
Adve提出了Data Race Free的概念，也就是說，你的程序要是滿足Data Race Free的條件了，你的同步就足夠了，“足夠”的意思就是說，這程序在weak ordering上跑和在sequential consistency上跑，結果是一樣一樣的～
Adve對weak ordering給出的新定義是：
Hardware is weakly ordered with respect to a synchronization model if and only if it appears sequentially consistent to all software that obey the synchronization model.
這裡的synchronization model的一種實現方式，就是 Data Race Free。
Data Race Free 後來成為了 Java 和 C++ 內存模型的基礎。
Java 的內存模型最早出現在1995年，但是自1997年起，這一內存模型被發現了許多嚴重的錯誤和缺陷，它阻礙了很多優化措施，對程序的安全性也沒有足夠的保證。2001年JSR 133被確立下來，由William Pugh領導，專家組的成員包括了Adve，Doug Lea， William Pugh等。2004年，JSR 133最終版本發布。2005年，Manson Jeremy, William Pugh, 和 Sarita V. Adve 一同發表了論文 The Java memory model，描述了最新的Java內存模型，這一內存模型在Java 5.0中引入，一直沿用至今。
Java 內存模型的關鍵是：如果多線程程序滿足Data Race Free，那麼內存模型保證程序執行結果和sequentially consistent模型下一樣。另外，Java 內存模型的復雜之處還在於，為了保證程序的安全性，即使多線程程序不滿足Data Race Free，我們也要對它進行一定程度的限制，這種限制必須恰到好處，太強會阻礙合理的優化，太弱保證不了程序的安全性。
三年後的2008年，Hans-J. Boehm 和 Sarita V. Adve 一同發表了文章 Foundations of the C++ concurrency memory model，描述了C++內存模型的基礎，這一內存模型為C++ 11標准中的線程提供了明確的語義。
C++內存模型與的關鍵在於：如果多線程程序滿足Data Race Free，那麼內存模型保證程序執行結果和sequentially consistent模型下一樣。與Java內存模型不同，對於那些不滿足 Data Race Free的多線程程序，C++內存模型不對其結果提供任何保證。另外，C++內存模型提供了一些特性用以實現不同的內存模型。
