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声明密封类型

Q: 「声明密封类型」这节课中我会学到什么？

限制哪些类型可以扩展该类型 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Java Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

限制哪些类型可以扩展该类型

声明密封类型 是 CoddyKit 上的免费 Java Academy 课时。这是第 1 节课，共 4 节。你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。这是 Java Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 Java Academy 课程共包含 4 节课。

什么是密封类型

密封类或接口会限制哪些其他类型可以继承或实现它。这样，您就可以对一组封闭的可能性进行建模，让编译器能够对其进行推理。

它解决的问题

普通的 public 类可以被任何人在任何地方继承。有时，您希望只有三个图形或两种支付类型，不允许出现意外情况。密封机制会明确表达这一意图，并强制执行它。

密封关键字

将类型标记为 sealed，并使用 permits 列出允许的子类型。每个被允许的子类型都必须声明自己的继承修饰符。

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);
    }
}

子类型修饰符

每个被允许的子类型都必须是以下类型之一：final（不允许继续创建子类）、sealed（继续施加限制）或 non-sealed（重新开放，允许自由扩展）。记录类隐式具有 final 修饰。

final 子类

将子类标记为 final，就会在该分支处终止继承层次。

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);
    }
}

非密封子类

non-sealed 子类型会有意重新开放扩展，从而允许未知类再次继承它。当某个分支必须保持开放时，请谨慎使用它。

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());
    }
}

密封类同样适用

密封机制并不局限于接口。抽象的 sealed class 也以相同方式工作，并且可以保存共享状态和行为。

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());
    }
}

同一模块或包

被允许的子类型必须与密封类型位于同一模块中；如果代码不是模块化代码，则必须位于同一个包中。这样可以将这个封闭集合集中在一起，并确保它可以得到验证。

编译器强制执行

如果某个类尝试继承密封类型，却没有在 permits 中列出，代码将无法编译。这个封闭集合会在编译时得到保证。

为什么这很重要

由于编译器知道每个子类型，因此可以验证针对密封类型的 switch 是否处理了所有情况。这是穷举式模式匹配的基础，我们将在后续课程中介绍它。

完整的继承层次

下面是一个用作值模型的小型封闭继承层次。

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);
        }
    }
}

快速检查

请检验您对密封声明的理解。

回顾

您学会了声明密封类型。

sealed 会限制哪些类型可以继承或实现某个类型。
permits 子句会列出允许的子类型。
每个子类型都必须是 final、sealed 或 non-sealed。
子类型必须位于同一模块或包中，并由编译器强制执行这些限制。

常见问题解答

「声明密封类型」课时是免费的吗？

是的 — 「声明密封类型」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 Java Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 Java Academy 课程共包含 4 节课。

「声明密封类型」这节课中我会学到什么？

限制哪些类型可以扩展该类型你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Java Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 Java Academy 需要有经验吗？

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 Java Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。这是第 1 节课，共 4 节。

「声明密封类型」课时需要多长时间？

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 Java Academy 课中编写并运行代码吗？

能。每节 Java Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

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