怎么使用 sealed 关键字声明密封类限制特定子类的继承范围-java教程-PHP中文网

sealed类不能被任意类继承，因其核心作用是限制继承链，仅允许声明时显式指定的子类继承，从而保障类型安全与编译期穷尽性检查。

怎么使用 sealed 关键字声明密封类限制特定子类的继承范围

sealed 类为什么不能被任意类继承

密封类的核心作用是明确限制继承链——它只允许在声明时就指定的几个子类去继承，其他任何类都无法扩展它。这和 final 类不同：final 是彻底禁止继承，而 sealed 是“有名单的开放”。Kotlin 1.5+ 和 Java 15+（预览）都支持该特性，但语义和语法细节差异较大，实际用错常导致编译失败。

Kotlin 中 sealed class 的正确声明方式

Kotlin 要求所有直接子类必须与 sealed class 在同一个文件中（除非是 sealed interface，但那是 Kotlin 1.9+ 的新特性）。常见错误是把子类放到另一个文件，或忘了加 constructor() 修饰符（比如写成 class Sub : SealedBase 却没加 override 或构造参数匹配）。

实操建议：

sealed class 本身必须是 open（Kotlin 默认不 open，但 sealed 隐式 open，无需显式写）
所有直接子类必须是非 private 的，且不能是 external 或 inner（除非是 companion object 内部的嵌套类）
推荐用 object 声明无状态的分支（如 object Loading : UiState()），用 class 声明带数据的分支（如 data class Success(val data: String) : UiState()）
如果需要跨文件使用子类，改用 sealed interface + public 实现类（Kotlin 1.9+），但要注意 JVM 字节码兼容性

Java 中 sealed class 的模块化约束

Java 的 sealed 类强制要求用 permits 明确列出允许继承的子类，且这些子类必须与父类在同一个模块中（或未命名模块）。最常踩的坑是：子类用了 public 但没在 permits 里声明，或者子类和父类不在同一模块却没导出包。

实操建议：

sealed class Shape permits Circle, Rectangle —— Circle 和 Rectangle 必须已存在、非 final、且声明为 non-sealed 或 final 或 sealed
若子类是 non-sealed，它自己可以被进一步继承；若是 final，则彻底终止继承链
模块 module-info.java 中需确保子类所在包已 exports，否则编译器报错 class is not visible
Java 的 sealed 仅支持直接子类，不支持间接继承校验（即 A sealed → B extends A → C extends B 不受 A 约束）

sealed 类在 when 表达式中的穷尽性检查

这是 sealed 类最关键的收益点：Kotlin 编译器能静态确认 when 是否覆盖了所有可能分支，Java 则依赖 switch 的 sealed 支持（Java 21+ 正式版才稳定）。一旦漏写某个子类分支，Kotlin 直接报错 Exhaustive when expected，Java 则可能触发 Missing default label 警告（取决于编译选项）。

注意点：

Kotlin 中，只要子类都在同一文件，when (state) { is Loading -> ... } 就能触发穷尽检查；若用了 sealed interface 且子类跨文件，需确保它们都被 public 且模块可见
Java 的 switch 要启用穷尽性，必须用 sealed 类型作为 selector，并且所有 permits 子类都出现在 case 中，或有一个 default 分支（否则编译失败）
别在 sealed 类里留空的 else 分支——那会绕过类型安全，失去密封意义