Java中的密封類和界面允許將繼承限制為已知的一組子類，從而提高代碼安全性和可維護性。它們在Java 17中引入，需要密封的關(guān)鍵字和許可子句列表允許的子類 - 每個必須是最終，密封或明確未密封的。這可以使編譯時詳盡性檢查，特別有用，在開關(guān)表達式中的模式匹配中，可以在處理所有子類型時消除了默認情況下的需求。最佳實踐包括將其用於域建模（例如，代數(shù)數(shù)據(jù)類型），保持允許的子類共同置換或嵌套，與不可變數(shù)據(jù)的記錄結(jié)合在一起，並且更喜歡最終或密封而不是密封以保留保證。關(guān)鍵陷阱包括確保明確允許所有子類，居住在同一模塊中，並預(yù)先計劃層次結(jié)構(gòu)，因為不允許動態(tài)擴展。通過對Java 17的適當支持，密封類型為定義封閉類型層次結(jié)構(gòu)提供了強大的機制，使其非常適合建模ASTS，州機器或協(xié)議消息，在此過程中，完整性和類型安全性至關(guān)重要。

密封類和界面是現(xiàn)代Java中引入的傑出功能之一，提供了一種強大的方法來控制繼承和提高代碼安全性。如果您是Java開發(fā)人員，那麼了解密封類型可以幫助您設(shè)計更健壯和可維護的API。讓我們分解它們是什麼，為什麼重要以及如何有效使用它們。

什麼是密封類和界面？

密封的類或接口限制了其他類或接口可以擴展或?qū)崿F(xiàn)的密封類或界面。這意味著您可以定義一種僅允許特定已知子類的類型 - 代碼庫中其他位置的任意擴展名不足為奇。

此功能在Java 17 （自Java 15以來一直在預(yù)覽之後）中最終確定，因此請確保您使用Java 17或更高版本在生產(chǎn)中使用它。

要密封類或接口，請使用sealed修飾符，然後使用permits子句列出所有允許的子類：

公共密封的類形狀允許圓形，矩形，三角形{
    // ...
}

每個允許的子類必須在同一模塊中（或在未命名的模塊中）中，並且必須明確聲明其如何繼續(xù)密封：

• final ：無法進一步擴展。
• 按照sealed ：只能通過其自身允許的子類擴展。
• 隨著non-sealed方式：打開不受限制的擴展（謹慎使用）。

例子：

公共最終班級圓圈擴展了形狀{} //確定：最終
公共密封式矩形延伸形狀//確定：密封
    允許方形{}
公共非密封類三角形擴展了形狀{} //確定：明確非密封

為什麼使用密封類型？

在密封類型之前，如果您想限制子類別，則選擇有限：

• 進行課程final →根本沒有繼承。
• 將構(gòu)造函數(shù)包裝鍵盤→限製到同一軟件包，但不會執(zhí)行編譯時間。
• 依靠文檔→容易出錯。

密封類型通過提供詳盡的和編譯時間安全來解決此問題。它們在模式匹配（通過switch表達式或instanceof ）特別好，以確保您處理所有可能的子類型。

例如，具有密封Shape ， switch表達式可能是詳盡的：

雙重區(qū)域=開關(guān)（形狀）{
    case Circle C-> Math.pi * c.radius（） * c.radius（）;
    case Rectangle r-> r.width（） * r.height（）;
    案例三角t-> t.base（） * t.height（） / 2;
};

無需default - 編譯器知道這些是唯一可能的情況。

這消除了運行時的驚喜，並使您的邏輯更容易預(yù)測。

使用密封類型設(shè)計的最佳實踐

使用密封類/接口時，請記住這些準則：

• 將它們用於域建模：非常適合表示代數(shù)數(shù)據(jù)類型（ADT），例如表達式，消息或狀態(tài)機。

  公共密封接口Expr允許恆定，添加，乘{}

• 保持允許的子類關(guān)閉：為了清楚起見，它們應(yīng)該在同一文件中或附近。在許多情況下，將它們作為static類/接口嵌套在密封的父母內(nèi)。

  公共密封接口結(jié)果允許成功，失敗{
      記錄成功（字符串數(shù)據(jù)）實現(xiàn)結(jié)果{}
      記錄失敗（字符串錯誤）實現(xiàn)結(jié)果{}
  }

• 優(yōu)於final或sealed而不non-sealed ：僅當您故意希望可擴展性時使用non-sealed效果，但請注意，它會削弱保證。

• 結(jié)合記錄：密封類型和記錄與簡潔，不可變的數(shù)據(jù)建模齊頭並進。

  公共密封界面顏色允許紅色，綠色，藍色{}
  記錄紅色（）實現(xiàn)顏色{}
  錄製綠色（）實現(xiàn)顏色{}
  記錄藍色（）實現(xiàn)顏色{}

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  常見的陷阱和陷阱

  • 所有允許的子類都必須明確列出- 編譯器不會推斷它們。
  • 子類必須在同一模塊中- 如果您使用的模塊（ module-info.java ），請確保它們可訪問。
  • 沒有後期加法：您無法動態(tài)添加新的允許子類。預(yù)先計劃您的層次結(jié)構(gòu)。
  • IDE支持事項：確保您的IDE（Intellij，Eclipse等）支持Java 17功能，以避免錯誤錯誤。

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  概括

  密封的類和界面使Java開發(fā)人員對繼承的細粒度控制，從而使更安全，更具表現(xiàn)力的層次結(jié)構(gòu)。當與模式匹配和記錄結(jié)合使用時，它們將功能性編程風格的安全性帶到面向?qū)ο蟮脑O(shè)計中。

  使用它們來建模封閉的類型集（例如ASTS，UI狀態(tài)或協(xié)議消息），並享受減少錯誤的編譯時間詳盡檢查。

  基本上：如果您定義只有一組已知子類型的類型， sealed將是必經(jīng)之路。

  以上是Java密封類和接口的開發(fā)人員指南的詳細內(nèi)容。更多資訊請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！