Scala构造器中final字段相关Happens-before规则实现方案问询

Java规范规定，仅包含final字段的类，其构造器执行与任意读取该对象引用的线程之间存在happens-before关系，即应用程序不可能观测到处于部分构造状态的对象。
Scala为了保证「主构造器vals」在父类所有初始化代码执行前完成赋值，会将初始化逻辑提取到独立方法做特殊处理，这也是Scalafinal val并不总会（甚至永远不会）被编译为Javafinal字段的原因之一。

需要实现符合以下要求的方案：

• 可实现类构造器与类调用方之间的happens-before关系
• 对应方案依托的是Scala编译器相对稳定的特性
• 无需采用Java编写该类即可实现需求

方案1：使用lazy val持有实例/定义字段 #

Scala规范明确规定了lazy val的初始化线程安全语义：lazy val的初始化操作与后续所有对该值的读取操作之间存在happens-before关系，不会出现半初始化状态的对象对外暴露的问题。

该特性从Scala 2.x版本起就稳定存在，属于Scala语言标准定义的核心语义，不存在跨版本兼容风险。
使用示例：

// 所有字段直接定义为lazy val
class SafeImmutableClass {
  lazy val field1: String = "init value"
  lazy val field2: Int = 100
}

// 或者用lazy val统一持有实例
object SafeInstanceHolder {
  lazy val safeInstance: SafeImmutableClass = new SafeImmutableClass()
}

方案2：为所有实例字段添加@volatile注解 #

依托JMM的volatile变量规则：对volatile字段的写入操作happens-before后续所有对该字段的读取操作。只要保证对象在构造完成后再对外发布，所有调用方线程读取到的字段值都是构造完成后的最终值，不会观测到部分构造的状态。

@volatile是Scala长期支持的注解，直接映射到Java的volatile字段修饰符，语义稳定。
使用示例：

class SafeImmutableClass {
  @volatile val field1: String = "init value"
  @volatile val field2: Int = 100
}

方案3：使用单例object定义无状态工具类/全局唯一实例 #

Scala的object单例的初始化过程由编译器保证线程安全，类构造完成和后续读取操作之间天然存在happens-before关系，完全不会出现半构造状态暴露的问题。如果你的场景适合用单例实现，该方案是成本最低的选择。
使用示例：

object SafeSingleton {
  val field1: String = "init value"
  val field2: Int = 100
  def doSomething(): Unit = {}
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Turin