Java 17中的密封类是什么？

Question

今天，我将Java版本从16更新到17，我发现密封类是其中的一个新特性。我认为可以这样宣布：

public sealed class Main permits AClass, AnotherClass {
}

但是，Java中密封类的用途是什么？

我还知道这是jdk-15中的预览功能。

Answer 1

密封类

• 密封类是一个类或接口，它限制哪些其他类或接口可以扩展它
• 密封的类和接口表示受限的类层次结构，它们提供了对html" target="_blank">继承的更多控制
• 一个密封类的所有直接子类在编译时都是已知的。编译带有密封类的模块后，可能不会出现其他子类
• 例如，第三方客户端无法在其代码中扩展密封类。因此，密封类的每个实例都有一个有限集合中的类型，该集合在编译该类时是已知的

定义密封类

要密封类，请将密封修饰符添加到其声明中。然后，在任何extends和implements子句之后，添加permits子句。本条款规定了可扩展密封类的类。

例如，以下形状声明指定了三个允许的子类：圆形、方形和矩形：

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

在与sealed类相同的模块或包中定义以下三个允许的子类：Circle、Square和Rectangle：

public final class Circle extends Shape {
    public float radius;
}

public non-sealed class Square extends Shape {
   public double side;
}   

public sealed class Rectangle extends Shape permits FilledRectangle {
    public double length, width;
}

矩形还有一个子类，FilledRectgle：

public final class FilledRectangle extends Rectangle {
    public int red, green, blue;
}

对允许子类的约束

>

它们必须在编译时被密封类访问。

例如，编译形状。在java中，编译器必须能够访问所有允许的形状类：Circle。java，方形。java和矩形。java。此外，由于Rectangle是一个密封类，编译器还需要访问FilledRectangle。java。

它们必须直接扩展sealed类。

它们必须具有以下修改器中的一个，以描述其如何继续由其超类启动的密封：

1. 最终：无法进一步扩展
2. 密封：只能由其允许的子类扩展
3. 非密封：可以由未知的子类扩展；密封类不能阻止其允许的子类这样做

例如，允许的Shape子类演示了这三个修饰符中的每一个：Circle是最终修饰符，而Rectangle是密封的，而Square是非密封的。

它们必须与密封类位于同一模块中（如果密封类位于命名模块中）或位于同一包中（如果密封类位于未命名模块中，如Shape.java示例中所示）。

例如，在下面的com.example.graphics.Shape声明中，它的允许的子类都在不同的包中。只有当Shape及其所有允许的子类都在同名模块中时，此示例才会编译。

package com.example.graphics;

    public sealed class Shape 
        permits com.example.polar.Circle,
                com.example.quad.Rectangle,
                com.example.quad.simple.Square { }

Answer 2

JEP 409将其解释为

密封的类或接口只能由允许这样做的类和接口扩展或实现。

更实际的解释如下：

过去的情况是：

• 您不能限制一个接口被另一个接口扩展

当前使用sealed关键字的情况是：

>

现在，您可以限制由其他接口扩展的接口，并仅为允许扩展它的某些特定接口制定规则。

例子：

public sealed interface MotherInterface permits ChildInterfacePermitted {}

//Has to be declared either as sealed or non-sealed
public non-sealed interface ChildInterfacePermitted extends MotherInterface {}  

public interface AnotherChildInterface extends MotherInterface {} 
//compiler error! It is not included in the permits of mother inteface

现在，您可以创建一个接口，并仅选择允许实现该接口的特定类。不允许所有其他类实现它。

例子：

 public sealed interface MotherInterface permits ImplementationClass1 {} 

 //Has to be declared either as final or as sealed or as non-sealed
 public final class ImplementationClass1 implements MotherInterface {} 

 public class ImplementationClass2 implements MotherInterface {} 
 //compiler error! It is not included in the permits of mother inteface

现在可以限制要扩展的类（与之前使用final时相同），但现在可以允许某些特定的类对其进行扩展。因此，现在您有了更多的控制权，就像以前一样，关键字final绝对限制每个类扩展已声明的final类

例子：

public sealed class MotherClass permits ChildClass1 {}

//Has to be declared either as final or as sealed or as non-sealed
public non-sealed class ChildClass1 extends MotherClass {} 

 public class ChildClass2 extends MotherClass {} 
 //compiler error! It is not included in the permits of MotherClass

>

例子：

假设我们有相同的未命名模块和以下包

  -packageA
     -Implementationclass1.java
  -packageB
     -MotherClass.java

或

   -root
      -MotherClass.java
      -packageA
         -Implementationclass1.java

您将得到错误类不允许从另一个包扩展密封类。因此，如果您有一个未命名的模块，那么密封函数的所有参与类和接口必须完全放在同一个包中。

每个允许的子类都必须直接扩展sealed类。

Answer 3

您可以点击此链接获取示例。

简而言之，密封类可以控制哪些模型、类等可以实现或扩展该类/接口。

链接示例：

public sealed interface Service permits Car, Truck {

    int getMaxServiceIntervalInMonths();

    default int getMaxDistanceBetweenServicesInKilometers() {
    return 100000;
  }
}

此接口仅允许Car and Truck实现它。