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密封類是Java 17正式支持的一個新特性，它讓Java中類的繼承可以更加細粒度的進行控制。今天就來認識一下這個新的功能。

密封類

在以往的Java類繼承中，Java類的繼承控制非常有限，僅能通過final關鍵字和訪問控制符來控制類的繼承。例如final類無法被集成;包私有類僅僅只能在該包下進行繼承。

這顯然是不夠的。如果一個功能只允許出現在Phone和Pad上，不允許出現在Computer上。如果不對該功能的繼承實現進行限制，開發人員將很容易濫用該功能的實現類，錯誤地重用一些代碼。這就是密封類產生的原因。

密封類的聲明

密封類不僅僅可以是類，也可以是接口。文章中的密封類為統稱

密封類(接口)可以明確哪些類和接口可以對其擴展或實現。你可以通過sealed修飾符來表明某個類是密封類。但是下面是一個錯誤的密封類聲明：

/** 
 * 這是一個錯誤的示范 
 */ 
public sealed interface SealedService { 
    
    void doSomething(); 
} 

密封類(接口)在聲明的時候必須明確可繼承(實現)的范圍，所以上面的寫法是錯誤的。必須用permits子句指定允許擴展密封類的類，而且permits關鍵字位于extends或者implements之后。

簡而言之，密封類明確了哪些其他類(或接口)可以擴展它們。

下面是正確的寫法：

/** 
 * 這是一個正確的示范，明確了可繼承的子類為{@link SealedServiceImpl} 
 * 該密封類接口同時實現了{@link SuperService} 
 */ 
public sealed interface SealedService extends SuperService permits SealedServiceImpl { 
    void doSomething(); 
} 
 
/** 
 * 密封類子類 
 */ 
public final class SealedServiceImpl implements SealedService { 
    @Override 
    public void doSomething() { 
        System.out.println("這是一個密封類子類"); 
    } 
} 

密封類子類的類型

在上面示例中，密封類(接口)的實現類用了final關鍵字標記，當然密封類的實現類還可以是密封類：

/** 
 * 密封類子類 
 */ 
public sealed class SealedServiceImpl implements SealedService permits SonService { 
    @Override 
    public void doSomething() { 
        System.out.println("這是一個密封類子類"); 
    } 
} 
 
 
public final class SonService extends SealedServiceImpl { 
} 

那么難道密封類(接口)的子類只能是final類或者密封類，就不能再擴展了?答案是否定的，只需要使用關鍵字non-sealed顯式聲明密封類的繼承實現為非密封類就可以繼續擴展了。

public non-sealed class SealedServiceImpl implements SealedService { 
    @Override 
    public void doSomething() { 
 
    } 
 
    /** 
     * 用{@code non-sealed}聲明非密封類，就可以繼續擴展了 
     */ 
    static class NonSealedExtend extends SealedServiceImpl { 
 
    } 
 
} 

總結一下，密封類的子類要么是final Class;要么是sealed Class;要么是non-sealed Class。

permits 聲明的類必須是直接子類

密封類permits關鍵字聲明的子類必須是直接實現類，為了證明這一點我們這樣寫：

/** 
 * 錯誤的示范 
 */ 
public sealed interface SealedService extends SuperService permits SealedServiceImpl, SonService { 
    void doSomething(); 
} 
 
public sealed class SealedServiceImpl implements SealedService permits SonService { 
    @Override 
    public void doSomething() { 
        System.out.println("這是一個密封類子類"); 
    } 
} 
 
public final class SonService extends SealedServiceImpl { 
} 

我使用SonService間接實現了SealedService，結果報錯，報錯信息要求必須是直接的繼承關系。

錯誤的密封類繼承實現

從上圖可以看出SonService并非直接實現SealedService，這樣會打破密封類的規則，所以無法編譯通過。

密封類中permits關鍵字聲明的子類必須是直接子類，不可間接實現。

密封類不支持匿名類和函數式接口

由于密封類必須明確繼承實現關系，所以它不支持匿名類。

/** 
 * 密封類無法使用匿名類 
 * 
 * @return the sealed service 
 */ 
public SealedService sealedService(){ 
    // 提示 Anonymous classes must not extend sealed classes 
    return new SealedService() { 
        @Override 
        public void doSomething() { 
             
        } 
    }; 
} 

同樣也不支持函數式接口：

/** 
 * 錯誤的示范 
 */ 
@FunctionalInterface 
public sealed interface SealedService permits SealedServiceImpl { 
    void doSomething(); 
} 

總結

密封類已經在Java 17中正式轉正，這也是Java 17的非常重要的特性之一。對于需要細粒度控制繼承關系的場景來說是非常有用的。