密封类在 Java 15 中作为预览功能引入，并在 Java 17 中永久保留，允许开发人员控制哪些类可以扩展或实现它们。此功能是 Amber 项目的一部分，该项目旨在通过使用小而强大的功能增强 Java 语言来提高开发人员的工作效率。

什么是密封课程？

密封类是一种新的类，它限制其他类或接口可以扩展或实现它们。这样做是为了提供更健壮且可维护的类型层次结构。当您定义密封类时，您指定了一组允许的子类。

密封课程的好处

1. 受控继承：通过指定哪些类可以扩展密封类，您可以更好地控制类层次结构，并确保它保持良好定义且易于维护。
2. 详尽的模式匹配：密封类与模式匹配功能配合良好，允许编译器检查是否涵盖了所有可能的情况。
3. 增强可读性和可维护性：明确定义的继承结构提高代码可读性和可维护性。

定义密封类

要定义密封类，请使用 seal 关键字并使用 Permits 子句指定允许的子类。这是一个例子：

public sealed class Shape permits Circle, Rectangle, Square {
    // class body
}

public final class Circle extends Shape {
    // class body
}

public final class Rectangle extends Shape {
    // class body
}

public final class Square extends Shape {
    // class body
}

在此示例中，Shape 是一个密封类，仅允许 Circle、Rectangle 和 Square 扩展它。每个子类必须是最终的、密封的或非密封的。

使用密封类

密封类可用于对子类集已知且固定的层次结构进行建模。这在领域建模和使用代数数据类型时特别有用。

这是使用带有模式匹配的密封类的示例：

public class SealedClassExample {
    public static void main(String[] args) {
        Shape shape = new Circle(5);

        String result = switch (shape) {
            case Circle c -> "Circle with radius "   c.radius();
            case Rectangle r -> "Rectangle with width "   r.width()   " and height "   r.height();
            case Square s -> "Square with side "   s.side();
        };

        System.out.println(result);
    }
}

在此示例中，我们使用 switch 表达式来处理不同类型的 Shape。编译器可以确保覆盖所有可能的情况，因为 Shape 是密封的。

结论

密封类是对 Java 的强大补充，可以更好地控制类层次结构并增强代码的可读性和可维护性。通过使用密封类，您可以在 Java 应用程序中创建更健壮且定义良好的类型系统。