Java 中的密封类规则

密封类是 Java 版本 15 及更高版本中引入的一项新功能，旨在为模块内的类继承提供更多控制和灵活性。密封类对其子类施加一定的约束，从而允许类层次结构的受限制和有组织的结构。

首先，密封类及其子类必须属于同一模块，或者如果在未命名模块中声明，则必须属于同一包。这确保了密封类层次结构中的所有类都可以在特定环境中访问和管理。

此外，每个允许的子类都必须直接扩展密封类。这确保了清晰简洁的层次结构，没有任何子类以意外的方式分支。

接下来，每个允许的子类必须选择一个修饰符来描述它如何继续由其超类发起的密封。这些修饰符有三个选项：

1) Final: 此修饰符使子类成为类层次结构中的最终级别，禁止任何进一步的扩展。

2) Sealed: 此修饰符允许子类进一步扩展，但方式受到限制。密封子类的所有子类必须得到密封超类的明确允许。

3) 非密封： 此修饰符将子类的层次结构部分恢复为开放状态，允许未知的子类扩展它。

举个例子，考虑一个被声明为密封的 Shape 类，它有两个允许的子类 - Circle 和 Square。在这种情况下，Circle 可以声明为 Final，而 Square 可以声明为非密封，允许未知子类进一步扩展它。

需要注意的是，一个类只能有final、sealed 和non-sealed 中的一个修饰符。一个类不可能同时被密封和最终，因为它们的目的相反。

此外，抽象类还可以声明为密封或非密封，并且可以具有抽象成员。密封类可以允许抽象子类，只要它们也是密封或非密封的。

最后，允许的子类的可访问性不必与密封类的可访问性相匹配。子类可以不太可访问，只要密封类仍然可以访问它们即可。这可能会导致某些用户在未来版本中当开关支持模式匹配时无法在没有默认子句的情况下彻底切换子类。

为了更好地理解密封类的概念，让我们看一些编码示例。

在下面的代码片段中，定义了一个密封类Currency。

sealed class Currency permits Dinar {
    //:sealed Check out the non-sealed class inheritance for legal recommendations
}

为了创建合法的子类，该类必须在同一模块中声明，并直接扩展货币类。密封类不能阻止其允许的子类以受限方式进一步扩展或由未知子类开放扩展。因此第纳尔必须在同一个模块中。

进一步查看代码片段，非密封类 Dinar 扩展了密封类Currency。非密封类允许创建和扩展更多子类。

public non-sealed class Dinar extends Currency {
    // This class can be extended by any unknown subclass
}

或者，如果我们想限制可以扩展 Dinar 的子类，我们可以将该类声明为密封的，并通过 Permits 子句指定允许哪些子类。

sealed class Dinar extends Currency permits JordanianDinar, KuwaitiDinar {
    // Only subclasses JordanianDinar and KuwaitiDinar are permitted 
}

子类 JordanianDinar 和 KuwaitiDinar 必须在与 Dinar 相同的模块中声明，并且必须直接扩展密封类 Dinar。它们可以是密封的、非密封的，甚至是最终的，具体取决于所需的限制级别。

使用密封类，我们可以创建相关类的层次结构，并更好地控制可以创建和扩展哪些子类，从而在代码中提供更好的封装和模块化。它还有助于增强类型安全性，因为如果我们尝试创建非法子类，编译器可以警告我们。

总之，密封类提供了一种更有组织性和结构化的类继承方法，允许模块内有更多的控制和灵活性。通过对子类施加限制并提供进一步扩展的选项，密封类提供了更加深思熟虑和有意的类层次结构。

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