Java Academy · Урок

Объявление запечатанных типов

Ограничивайте типы, которые можно расширять

«Объявление запечатанных типов» — бесплатный урок Java Academy на CoddyKit. Это урок 1 из 4. Ты можешь прочитать весь урок бесплатно ниже — а потом практиковать его прямо в браузере с встроенным редактором кода и ИИ-репетитором 24/7. Это часть пути обучения Java Academy, и твой прогресс синхронизируется между веб-версией и приложением CoddyKit. Курс Java Academy содержит 4 уроков всего.

Что такое запечатанные типы

Запечатанный класс или интерфейс ограничивает набор других типов, которые могут наследоваться от него или реализовывать его. Это позволяет моделировать закрытый набор вариантов, о котором компилятор может рассуждать.

Решаемая проблема

Обычный класс public может быть унаследован кем угодно и где угодно. Иногда требуется ровно три фигуры или два вида оплаты — без неожиданных вариантов. Запечатывание явно выражает это намерение и обеспечивает его соблюдение.

Ключевое слово запечатанного типа

Пометьте тип как sealed и перечислите разрешённые подтипы с помощью permits. Каждый разрешённый подтип должен объявить собственный модификатор наследования.

public class Main {
    sealed interface Shape permits Circle, Square {}
    record Circle(double radius) implements Shape {}
    record Square(double side) implements Shape {}

    public static void main(String[] args) {
        Shape s = new Circle(2.0);
        System.out.println(s);
    }
}

Модификаторы подтипов

Каждый разрешённый подтип должен быть одним из следующих: final (дальнейшее создание подклассов запрещено), sealed (ограничение продолжается) или non-sealed (наследование снова разрешено без ограничений). Записи неявно являются final.

Конечный подкласс

Пометка подкласса как final закрывает иерархию на этой ветви.

public class Main {
    sealed interface Animal permits Dog, Cat {}
    static final class Dog implements Animal {
        public String toString() { return "Dog"; }
    }
    static final class Cat implements Animal {
        public String toString() { return "Cat"; }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Animal a = new Dog();
        System.out.println(a);
    }
}

Незапечатанный подкласс

Подтип non-sealed намеренно снова открывает возможность наследования, позволяя не перечисленным заранее классам наследоваться от него. Используйте его умеренно, когда одна ветвь должна оставаться открытой.

public class Main {
    sealed interface Plugin permits CorePlugin, ExternalPlugin {}
    static final class CorePlugin implements Plugin {}
    static non-sealed class ExternalPlugin implements Plugin {}
    static class ThirdParty extends ExternalPlugin {}

    public static void main(String[] args) {
        Plugin p = new ThirdParty();
        System.out.println(p.getClass().getSimpleName());
    }
}

Запечатанные классы тоже

Запечатывание не ограничивается интерфейсами. Тип abstract sealed class работает так же и может содержать общее состояние и поведение.

public class Main {
    sealed static abstract class Expr permits Num, Add {}
    static final class Num extends Expr {
        final int value;
        Num(int value) { this.value = value; }
    }
    static final class Add extends Expr {
        final Expr left, right;
        Add(Expr left, Expr right) { this.left = left; this.right = right; }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Expr e = new Add(new Num(1), new Num(2));
        System.out.println(e.getClass().getSimpleName());
    }
}

Один модуль или пакет

Разрешённые подтипы должны находиться в том же модуле, что и запечатанный тип, или в том же пакете, если код не разбит на модули. Это позволяет сохранить закрытый набор вместе и проверить его целостность.

Контроль компилятора

Если класс пытается унаследоваться от запечатанного типа, но не указан в permits, код не компилируется. Закрытый набор гарантируется во время компиляции.

Зачем это нужно

Поскольку компилятор знает каждый подтип, он может проверить, что оператор выбора `switch` для запечатанного типа обрабатывает все варианты. Это основа полного сопоставления с образцами, которое рассматривается в следующем курсе.

Полная иерархия

Ниже приведена небольшая закрытая иерархия, используемая для моделирования значений.

public class Main {
    sealed interface Json permits JsonNull, JsonNumber, JsonString {}
    record JsonNull() implements Json {}
    record JsonNumber(double value) implements Json {}
    record JsonString(String value) implements Json {}

    public static void main(String[] args) {
        Json[] values = { new JsonNull(), new JsonNumber(3.5), new JsonString("hi") };
        for (Json j : values) {
            System.out.println(j);
        }
    }
}

Быстрая проверка

Проверьте своё понимание объявлений запечатанных типов.

Итоги

Вы научились объявлять запечатанные типы.

sealed ограничивает круг тех, кто может наследоваться от типа или реализовывать его.
Предложение permits перечисляет разрешённые подтипы.
Каждый подтип должен быть final, sealed или non-sealed.
Подтипы находятся в том же модуле или пакете, а компилятор проверяет соблюдение этого правила.

Часто задаваемые вопросы

Урок «Объявление запечатанных типов» бесплатный?

Да — полный текст урока «Объявление запечатанных типов» бесплатно доступен здесь в веб-версии. Чтобы практиковать его интерактивно (встроенный редактор кода и ИИ-репетитор 24/7) и разблокировать остальной курс Java Academy, подпишись на CoddyKit PRO. Курс Java Academy содержит 4 уроков всего.

Чему я научусь в уроке «Объявление запечатанных типов»?

Ограничивайте типы, которые можно расширять Ты практикуешь Java Academy с помощью реального кода, который запускаешь прямо в браузере, и ИИ-репетитор 24/7 отвечает на твои вопросы во время урока.

Нужен ли мне опыт, чтобы начать Java Academy?

Предыдущий опыт не требуется. Java Academy на CoddyKit структурирован для всех уровней — от новичков до продвинутых, поэтому ты можешь начать отсюда или с самого начала и учиться в своем темпе. Это урок 1 из 4.

Сколько времени занимает урок «Объявление запечатанных типов»?

Большинство уроков CoddyKit занимают около 5–10 минут. Каждый из них компактный и интерактивный, поэтому ты постоянно делаешь прогресс и продолжаешь с того же места в веб-версии и приложении.

Можно ли писать и запускать код в этом уроке Java Academy?

Да. Каждый урок Java Academy включает встроенный редактор кода, поэтому ты пишешь и запускаешь реальный код прямо в браузере и получаешь моментальную обратную связь от AI — локальная установка не требуется.

Все уроки этого курса

← Назад к Java Academy