Java 密封类

密封类是之前在 JDK 15 中引入并在 JDK 17 中正式引入的功能。 密封类 是一个不能由未明确允许的类（在类声明中）扩展，因此子类的数量是有限的并且可以提前知道。

它们的目的是允许更精确地控制继承层次结构，并促进所有可能的子类已知的域的建模，并提高代码的安全性和可维护性。

密封类和最终类型的类之间的区别在于，后者不能被任何类扩展，而密封类可以扩展有限数量的类课程。

密封类声明

假设我们有两个类，一个 Shape 类和一个 Circle 类，它们都是普通类，所以 Shape 可以被任何类扩展。

public class Shape {
    // ...
}

public class Circle extends Shape {
    // ...
}

如果我们在Shape类中使用final关键字，那么它就不能被任何类扩展。

public final class Shape {
    // ...
}

public class Circle extends Shape { // Error
    // ...
}

现在，如果我们希望 Shape 类仅由某些类（例如 Circle 和 Square）扩展，那么我们可以将其声明为 密封类。

public sealed class Shape permits Circle, Square {
    // ...
}

分析前面的声明，我们发现需要在单词class之前放置sealed，以表明它是一个密封类。然后，使用“permits”一词，后面跟着可以扩展当前类的类列表，在上面的示例中，只有 Circle 和 Square 类可以扩展 Shape 类。

如果您使用抽象类型的类，即无法实例化但可以由其他类扩展的类，也会发生同样的情况。

public sealed abstract class Shape permits Circle, Square {
    // ...
}

这个概念也可以应用于接口。

public sealed interface Shape permits Circle, Square {
    // ...
}

注意：允许的子类必须与sealed类位于同一模块或包中，否则将显示错误消息。

允许的课程

一旦将类声明为 seal 并指定了允许的类，当使用允许的类扩展 Shape 类（通过放置 extends Shape）时，IDE 将显示类似于此的错误消息 Modifier 'sealed' ，‘未密封’或‘最终’预计，这是什么意思？.

必须考虑到每个允许的类（子类）都必须使用以下关键字之一进行声明：

• Final：表示该类不能扩展。
• Sealed：表示该类是密封类并且它允许子类。
• 非密封：表示该类不是密封类并且可以由任何类扩展。

为了将上述内容付诸实践，让我们使用 Shape 类以及 Circle、Square 和 Triangle 类来看看如何根据上面提到的内容来声明允许的类。

public class Shape {
    // ...
}

public class Circle extends Shape {
    // ...
}

圆班-决赛

如果我们希望 Circle 类是最终类型并且因此不能扩展，那么它必须声明如下：

public final class Shape {
    // ...
}

public class Circle extends Shape { // Error
    // ...
}

这可以防止 Circle 类被任何其他类扩展。

方形类-密封

如果我们希望 Square 类是密封类型并且允许子类可以扩展它，那么它必须声明如下：

public sealed class Shape permits Circle, Square {
    // ...
}

对于此示例，每个允许的类（SquareChild1 和 SquareChild2）都声明为 Final 类型，以便它们不能由任何其他类扩展。

public sealed abstract class Shape permits Circle, Square {
    // ...
}

如果您希望这些类能够扩展更多的类，那么应该将它们声明为密封的，或者它们可以由任何非密封的类扩展。

三角类-非密封

对于 Triangle 类，当它被声明为非密封时，它允许任何其他类扩展该类，而无需指定允许的类。

public sealed interface Shape permits Circle, Square {
    // ...
}

例如，如果您创建扩展 Triangle 的 TriangleChild 类，则不会显示错误消息。

public sealed class Shape permits Circle, Square, Triangle {
    // ...
}

此时，重要的是要考虑到，如果您将一个类声明为非密封类，那么您会以某种方式 “破坏” 密封类 的目的，因为它允许此类由任何其他类扩展，并且允许的子类数量不受限制。

记录可以是密封类吗？

就其本身而言，记录不能是密封类型，因为它已经是最终类型并且不能由任何其他类扩展。但是您可以做的是在密封类型的 interface 中声明一个 record （考虑到记录不能扩展类，只能实现接口）。例如，如果您有一个名为 Rectangle 的记录和一个 seal 类型的 Shape 接口，您可以在 Shape 接口中声明 Rectangle ，这样 Rectangle 就能够实现 Shape 接口以及该接口包含的所有方法。

public class Shape {
    // ...
}

public class Circle extends Shape {
    // ...
}

那么内部类呢？

如果声明为密封的类具有内部类（嵌套或内部类），则假定这些类属于主类，因此无需将它们声明为允许的。例如，如果您将 Animal 类声明为 seal，同时将 Dog 和 Cat 作为内部类，则这些类不需要声明为 allowed，但它们必须扩展主类并为最终类型，密封或非密封。

public final class Shape {
    // ...
}

public class Circle extends Shape { // Error
    // ...
}

结论

密封类是一种将类层次结构限制为有限数量的允许子类的方法，尽管我们已经看到，如果一个类被声明为非密封，那么目的就有点丢失了，或者通过声明一个作为密封子类，您可以进一步扩展此层次结构。

需要考虑的是，在声明一个类为sealed时，这只指谁可以扩展它，而不会限制主类实例的创建，也不会修改该类的语义，即它不会修改类的内部行为。

以上是Java 密封类的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！