Java类（接口）的新类型-密封类

时间：2022-06-07 00:13:23

Java类（接口）的新类型-密封类

密封类是Java 17正式支持的一个新特性，它让Java中类的继承可以更加细粒度的进行控制。今天就来认识一下这个新的功能。

密封类

在以往的Java类继承中，Java类的继承控制非常有限，仅能通过final关键字和访问控制符来控制类的继承。例如final类无法被集成;包私有类仅仅只能在该包下进行继承。

这显然是不够的。如果一个功能只允许出现在Phone和Pad上，不允许出现在Computer上。如果不对该功能的继承实现进行限制，开发人员将很容易滥用该功能的实现类，错误地重用一些代码。这就是密封类产生的原因。

密封类的声明

密封类不仅仅可以是类，也可以是接口。文章中的密封类为统称

密封类(接口)可以明确哪些类和接口可以对其扩展或实现。你可以通过sealed修饰符来表明某个类是密封类。但是下面是一个错误的密封类声明：

  1. /**
  2. *这是一个错误的示范
  3. */
  4. publicsealedinterfaceSealedService{
  6. voiddoSomething();
  7. }

密封类(接口)在声明的时候必须明确可继承(实现)的范围，所以上面的写法是错误的。必须用permits子句指定允许扩展密封类的类，而且permits关键字位于extends或者implements之后。

简而言之，密封类明确了哪些其他类(或接口)可以扩展它们。

下面是正确的写法：

  1. /**
  2. *这是一个正确的示范，明确了可继承的子类为{@linkSealedServiceImpl}
  3. *该密封类接口同时实现了{@linkSuperService}
  4. */
  5. publicsealedinterfaceSealedServiceextendsSuperServicepermitsSealedServiceImpl{
  6. voiddoSomething();
  7. }
  9. /**
  10. *密封类子类
  11. */
  12. publicfinalclassSealedServiceImplimplementsSealedService{
  13. @Override
  14. publicvoiddoSomething(){
  15. System.out.println("这是一个密封类子类");
  16. }
  17. }

密封类子类的类型

在上面示例中，密封类(接口)的实现类用了final关键字标记，当然密封类的实现类还可以是密封类：

  1. /**
  2. *密封类子类
  3. */
  4. publicsealedclassSealedServiceImplimplementsSealedServicepermitsSonService{
  5. @Override
  6. publicvoiddoSomething(){
  7. System.out.println("这是一个密封类子类");
  8. }
  9. }
  12. publicfinalclassSonServiceextendsSealedServiceImpl{
  13. }

那么难道密封类(接口)的子类只能是final类或者密封类，就不能再扩展了?答案是否定的，只需要使用关键字non-sealed显式声明密封类的继承实现为非密封类就可以继续扩展了。

  1. publicnon-sealedclassSealedServiceImplimplementsSealedService{
  2. @Override
  3. publicvoiddoSomething(){
  5. }
  7. /**
  8. *用{@codenon-sealed}声明非密封类，就可以继续扩展了
  9. */
  10. staticclassNonSealedExtendextendsSealedServiceImpl{
  12. }
  14. }

总结一下，密封类的子类要么是final Class;要么是sealed Class;要么是non-sealed Class。

permits 声明的类必须是直接子类

密封类permits关键字声明的子类必须是直接实现类，为了证明这一点我们这样写：

  1. /**
  2. *错误的示范
  3. */
  4. publicsealedinterfaceSealedServiceextendsSuperServicepermitsSealedServiceImpl,SonService{
  5. voiddoSomething();
  6. }
  8. publicsealedclassSealedServiceImplimplementsSealedServicepermitsSonService{
  9. @Override
  10. publicvoiddoSomething(){
  11. System.out.println("这是一个密封类子类");
  12. }
  13. }
  15. publicfinalclassSonServiceextendsSealedServiceImpl{
  16. }

我使用SonService间接实现了SealedService，结果报错，报错信息要求必须是直接的继承关系。

Java类（接口）的新类型-密封类

错误的密封类继承实现

从上图可以看出SonService并非直接实现SealedService，这样会打破密封类的规则，所以无法编译通过。

密封类中permits关键字声明的子类必须是直接子类，不可间接实现。

密封类不支持匿名类和函数式接口

由于密封类必须明确继承实现关系，所以它不支持匿名类。

  1. /**
  2. *密封类无法使用匿名类
  3. *
  4. *@returnthesealedservice
  5. */
  6. publicSealedServicesealedService(){
  7. //提示Anonymousclassesmustnotextendsealedclasses
  8. returnnewSealedService(){
  9. @Override
  10. publicvoiddoSomething(){
  12. }
  13. };
  14. }

同样也不支持函数式接口：

  1. /**
  2. *错误的示范
  3. */
  4. @FunctionalInterface
  5. publicsealedinterfaceSealedServicepermitsSealedServiceImpl{
  6. voiddoSomething();
  7. }

总结

密封类已经在Java 17中正式转正，这也是Java 17的非常重要的特性之一。对于需要细粒度控制继承关系的场景来说是非常有用的。

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/9R8G9PJrPzFlED9MHzKm8A

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