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密封類是Java 17正式支持的一個(gè)新特性，它讓Java中類的繼承可以更加細(xì)粒度的進(jìn)行控制。今天就來(lái)認(rèn)識(shí)一下這個(gè)新的功能。

密封類

在以往的Java類繼承中，Java類的繼承控制非常有限，僅能通過(guò)final關(guān)鍵字和訪問(wèn)控制符來(lái)控制類的繼承。例如final類無(wú)法被集成;包私有類僅僅只能在該包下進(jìn)行繼承。

這顯然是不夠的。如果一個(gè)功能只允許出現(xiàn)在Phone和Pad上，不允許出現(xiàn)在Computer上。如果不對(duì)該功能的繼承實(shí)現(xiàn)進(jìn)行限制，開(kāi)發(fā)人員將很容易濫用該功能的實(shí)現(xiàn)類，錯(cuò)誤地重用一些代碼。這就是密封類產(chǎn)生的原因。

密封類的聲明

密封類不僅僅可以是類，也可以是接口。文章中的密封類為統(tǒng)稱

密封類(接口)可以明確哪些類和接口可以對(duì)其擴(kuò)展或?qū)崿F(xiàn)。你可以通過(guò)sealed修飾符來(lái)表明某個(gè)類是密封類。但是下面是一個(gè)錯(cuò)誤的密封類聲明：

/** 
 * 這是一個(gè)錯(cuò)誤的示范 
 */ 
public sealed interface SealedService { 
    
    void doSomething(); 
} 

密封類(接口)在聲明的時(shí)候必須明確可繼承(實(shí)現(xiàn))的范圍，所以上面的寫法是錯(cuò)誤的。必須用permits子句指定允許擴(kuò)展密封類的類，而且permits關(guān)鍵字位于extends或者implements之后。

簡(jiǎn)而言之，密封類明確了哪些其他類(或接口)可以擴(kuò)展它們。

下面是正確的寫法：

/** 
 * 這是一個(gè)正確的示范，明確了可繼承的子類為{@link SealedServiceImpl} 
 * 該密封類接口同時(shí)實(shí)現(xiàn)了{(lán)@link SuperService} 
 */ 
public sealed interface SealedService extends SuperService permits SealedServiceImpl { 
    void doSomething(); 
} 
 
/** 
 * 密封類子類 
 */ 
public final class SealedServiceImpl implements SealedService { 
    @Override 
    public void doSomething() { 
        System.out.println("這是一個(gè)密封類子類"); 
    } 
} 

密封類子類的類型

在上面示例中，密封類(接口)的實(shí)現(xiàn)類用了final關(guān)鍵字標(biāo)記，當(dāng)然密封類的實(shí)現(xiàn)類還可以是密封類：

/** 
 * 密封類子類 
 */ 
public sealed class SealedServiceImpl implements SealedService permits SonService { 
    @Override 
    public void doSomething() { 
        System.out.println("這是一個(gè)密封類子類"); 
    } 
} 
 
 
public final class SonService extends SealedServiceImpl { 
} 

那么難道密封類(接口)的子類只能是final類或者密封類，就不能再擴(kuò)展了?答案是否定的，只需要使用關(guān)鍵字non-sealed顯式聲明密封類的繼承實(shí)現(xiàn)為非密封類就可以繼續(xù)擴(kuò)展了。

public non-sealed class SealedServiceImpl implements SealedService { 
    @Override 
    public void doSomething() { 
 
    } 
 
    /** 
     * 用{@code non-sealed}聲明非密封類，就可以繼續(xù)擴(kuò)展了 
     */ 
    static class NonSealedExtend extends SealedServiceImpl { 
 
    } 
 
} 

總結(jié)一下，密封類的子類要么是final Class;要么是sealed Class;要么是non-sealed Class。

permits 聲明的類必須是直接子類

密封類permits關(guān)鍵字聲明的子類必須是直接實(shí)現(xiàn)類，為了證明這一點(diǎn)我們這樣寫：

/** 
 * 錯(cuò)誤的示范 
 */ 
public sealed interface SealedService extends SuperService permits SealedServiceImpl, SonService { 
    void doSomething(); 
} 
 
public sealed class SealedServiceImpl implements SealedService permits SonService { 
    @Override 
    public void doSomething() { 
        System.out.println("這是一個(gè)密封類子類"); 
    } 
} 
 
public final class SonService extends SealedServiceImpl { 
} 

我使用SonService間接實(shí)現(xiàn)了SealedService，結(jié)果報(bào)錯(cuò)，報(bào)錯(cuò)信息要求必須是直接的繼承關(guān)系。

錯(cuò)誤的密封類繼承實(shí)現(xiàn)

從上圖可以看出SonService并非直接實(shí)現(xiàn)SealedService，這樣會(huì)打破密封類的規(guī)則，所以無(wú)法編譯通過(guò)。

密封類中permits關(guān)鍵字聲明的子類必須是直接子類，不可間接實(shí)現(xiàn)。

密封類不支持匿名類和函數(shù)式接口

由于密封類必須明確繼承實(shí)現(xiàn)關(guān)系，所以它不支持匿名類。

/** 
 * 密封類無(wú)法使用匿名類 
 * 
 * @return the sealed service 
 */ 
public SealedService sealedService(){ 
    // 提示 Anonymous classes must not extend sealed classes 
    return new SealedService() { 
        @Override 
        public void doSomething() { 
             
        } 
    }; 
} 

同樣也不支持函數(shù)式接口：

/** 
 * 錯(cuò)誤的示范 
 */ 
@FunctionalInterface 
public sealed interface SealedService permits SealedServiceImpl { 
    void doSomething(); 
} 

總結(jié)

密封類已經(jīng)在Java 17中正式轉(zhuǎn)正，這也是Java 17的非常重要的特性之一。對(duì)于需要細(xì)粒度控制繼承關(guān)系的場(chǎng)景來(lái)說(shuō)是非常有用的。