线程安全懒加载工厂模式技巧

本文深入剖析了Java中实现线程安全懒加载工厂模式的三大核心方案：推荐首选静态内部类，它巧妙利用类加载机制实现无锁、高效、天然线程安全的延迟初始化；双重检查锁定配合volatile则适用于需精细同步控制的场景，有效规避指令重排风险；而枚举实现以极致简洁和天然防反射、序列化安全见长，适合轻量级需求；此外还针对性地探讨了带参数工厂的处理策略，强调根据单例/原型语义合理选择懒加载粒度。无论你是追求性能、安全性还是可维护性，这里都有经过实战验证的最优解。

在Java中实现线程安全的懒加载工厂模式，关键在于确保实例在多线程环境下仅被创建一次，同时延迟初始化以提升性能。以下是几种常见且有效的实践方式。

使用静态内部类实现懒加载

静态内部类只有在第一次被访问时才会加载和初始化，因此SingletonFactory实例会在getInstance()调用时才创建。

示例代码：

public class SingletonFactory {
    private SingletonFactory() {}

    private static class InstanceHolder {
        private static final SingletonFactory INSTANCE = new SingletonFactory();
    }

    public static SingletonFactory getInstance() {
        return InstanceHolder.INSTANCE;
    }
}

这种方式没有加锁，不影响性能，又能保证线程安全，是懒加载工厂的理想选择。

双重检查锁定（Double-Checked Locking）

如果不用volatile，可能会因为指令重排序导致其他线程获取到未完全初始化的实例。

示例代码：

public class LazyFactory {
    private volatile static LazyFactory instance;

    private LazyFactory() {}

    public static LazyFactory getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (LazyFactory.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new LazyFactory();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

注意：volatile禁止了指令重排，确保多线程下看到的对象状态一致。

枚举实现单例工厂

Effective Java作者Joshua Bloch推荐使用枚举实现单例，天然支持序列化和反序列化安全。

示例：

public enum MyFactory {
    INSTANCE;

    public void doSomething() {
        // 工厂方法逻辑
    }
}

调用方式：MyFactory.INSTANCE.doSomething();

虽然不强调“懒加载”过程，但JVM保证枚举实例在首次访问时初始化，本质上也是延迟的。

结合初始化参数的工厂场景处理

若产品对象本身不是单例，懒加载指的是工厂内部某些资源的延迟初始化。

例如：

public class ServiceFactory {
    private volatile static SomeService service;

    public static SomeService getService() {
        if (service == null) {
            synchronized (ServiceFactory.class) {
                if (service == null) {
                    service = new SomeService();
                }
            }
        }
        return service;
    }
}

这种结构适合配置-heavy的服务初始化，避免应用启动时全部加载。

基本上就这些。选择哪种方式取决于是否需要参数、是否追求极致性能或代码简洁性。静态内部类方式在大多数情况下是最优解。

文中关于的知识介绍，希望对你的学习有所帮助！若是受益匪浅，那就动动鼠标收藏这篇《线程安全懒加载工厂模式技巧》文章吧，也可关注golang学习网公众号了解相关技术文章。